FÍSICA / QUÍMICA. 4º ESO. HIDROSTÁTICA

FÍSICA Y QUÍMICA 

HIDROSTÁTICA 4º ESO

EJERCICIOS PROPUESTOS

1. Indica, para sólidos, líquidos y gases, si cumplen o no las siguientes propiedades: a) Se comprimen con facilidad. b) Adoptan la forma del recipiente. c) Ocupan todo el volumen del recipiente. d) Son casi incompresibles. e) Tienen muy baja densidad. 
2. ¿Es cierta la frase: “los fluidos se comprimen con mucha facilidad”? Justifica la respuesta. 
3. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?: a) Los gases tienen poca densidad porque sus partículas están muy separadas unas de otras, moviéndose libremente. b) La densidad de los gases es pequeña porque sus partículas, en general, son menos pesadas que las de los líquidos o los sólidos. c) Los gases tienen densidad baja porque sus partículas se mueven muy rápidamente dentro del recipiente que las contiene. 
4. ¿Por qué se desplaza uno mejor en la nieve con raquetas o esquís que con zapatos? 
5. ¿Qué presión ejerce un cubo de 10 cm de arista sobre el suelo en el que está apoyado si su peso es de 20 N?. 
6. Un esquiador, cuyo peso es de 600 N, se apoya en dos esquís sobre la nieve. Si la superficie de cada esquí es de 1500 cm2, ¿qué presión ejerce sobre la nieve?. 
7. ¿Qué presión ejercerá sobre la nieve es esquiador del ejercicio anterior si calza zapatos y la superficie de cada uno es de 240 cm2?. 
8. Un cubo lleno de agua ejerce una presión sobre el suelo de 1280 Pa. Sabiendo que la superficie de su base es de 1250 cm2, calcula el peso del cubo. 
9. Indica si son verdaderas (V) o falsas (F) las siguientes afirmaciones: a) La presión en el interior de un fluido es mayor en las proximidades de la superficie que en el fondo. b) La presión dentro de un fluido no depende de su densidad. c) La presión en el fondo de un recipiente que contiene más líquido será mayor que en el fondo de otro recipiente igual al anterior que contiene menos líquido. d) La presión en el fondo de un recipiente que contiene un líquido no depende de la forma del recipiente. 
10. Calcula la presión en el fondo de una piscina llena de agua si su profundidad es de 2 m. 
11. ¿Qué presión habrá en el fondo de una piscina llena de agua si su profundidad es de 3,5 m?. 
12. Calcula la presión que ejerce una columna de mercurio de 10 cm de altura sobre el fondo del recipiente que la contiene. La densidad del mercurio es de 13600 kg/m3. 
13. ¿Qué fuerza actúa sobre el fondo del recipiente anterior si su superficie es de 100 cm2?. 
14. Dos recipientes contienen el mismo líquido. Aunque sus formas son muy distintas, el líquido alcanza la misma altura en los dos recipientes, y las bases de ambos tienen la misma superficie. a) ¿Será igual la presión en el fondo de los dos recipientes?. b) ¿Será igual la fuerza que ejerce el líquido sobre el fondo en ambos casos?. 
15. En un recipiente hay un líquido de densidad 1200 kg/m3. Calcula la diferencia de presión entre dos puntos que se encuentran a 10 cm y 15 cm de profundidad. 
16. Disponemos de dos recipientes, uno A con forma de prisma truncado de base cuadrada apoyado sobre la base más pequeña, y otro B cúbico. La superficie de la base mayor de A coincide con la superficie de una de las caras de B y la altura de ambos recipientes es la misma. Contesta: a) ¿Tienen la misma cantidad de líquido?. b) ¿En cuál de los dos será mayor la presión en el fondo?, c) ¿En qué recipiente actúa menos fuerza sobre el fondo?.
17. Disponemos de dos tubos en U abiertos por los dos extremos. Dibuja lo que ocurriría si echásemos un único líquido en uno de los tubos y volúmenes iguales de dos líquidos no miscibles, cuyas densidades fuesen una el doble de la otra, en el otro tubo. 
18. Marca las proposiciones correctas: a) El empuje no depende de la forma del objeto sumergido. b) El empuje no depende del volumen del cuerpo sumergido. c) El empuje es mayor si sumergimos el cuerpo a mayor profundidad. d) El empuje es mayor si la densidad del cuerpo sumergido es mayor. e) El empuje depende de la densidad del líquido en el que se sumerge el cuerpo. 
19. ¿Cuándo será mayor el empuje sobre un determinado sólido, al sumergirlo en agua o al sumergirlo en aceite? Explícalo. Datos: densidad del aceite 809 kg/m3; densidad del agua 1kg/l. 
20. ¿Crees que puede flotar en el agua un cuerpo de 90000 toneladas de masa? Explícalo. 
21. Al introducir una esfera de metal de 200 g en un recipiente con agua, desaloja exactamente 20 cm3  de agua. Sabiendo que la densidad del agua es 1kg/l, calcula el empuje que soporta la esfera. ¿Cuál será su peso aparente? 
22. Un cilindro macizo pesa 8 N en el aire y 6 N cuando se introduce en agua. ¿Qué empuje soporta al estar sumergido en agua? Calcula el volumen del cilindro. 
23. Un cubo sólido de 12 cm de arista y de densidad 0,9 kg/l se sumerge en alcohol, cuya densidad es 0,8 kg/l. Calcula: a) El volumen y el peso del cubo. b) El empuje sobre el cubo. c) ¿Se hundirá el cubo en el alcohol? ¿Cuál es su peso aparente? 
24. Un cilindro sólido, cuya masa es 200 g y con un volumen de 250 cm3 , se introduce en un recipiente que se encuentra inicialmente lleno de agua. a) ¿Cuál es el peso del cilindro?. b) ¿Cuál será el empuje si se sumerge todo el sólido?. c) ¿Flotará o se hundirá el cilindro?. 
25. En una balanza hidrostática, medimos la masa de una esfera de un material desconocido, siendo ésta de 120 g. Al introducir la espera en el vaso de agua, se equilibra la balanza añadiendo una pesa de 10 g en el platillo del que cuelga la esfera. ¿Cuál es la densidad de al esfera? 
26. Por medio de una balanza hidrostática, medimos la masa de agua que desaloja una esfera de 250 g, resultando ser de 75 g. Calcula la densidad de la esfera. 
27. ¿Es cierto que al subir una montaña la presión atmosférica se hace cada vez mayor?. Explícalo. 
28. Indica cuáles de los siguientes hechos son evidencias de la existencia de la presión atmosférica: a) El aire caliente asciende hacia lugares más altos. b) Al sorber por una pajita, el líquido asciende. c) En los mares, el agua se evapora y se forman las nubes. d) Podemos adherir una ventosa a un cristal. e) Si tapamos con una cartulina un vaso lleno de agua y lo invertimos, el agua no se derrama. 
29. Sabiendo que la densidad del mercurio es 13,6 kg/l y a partir de la ecuación fundamental de la hidrostática, determina la presión correspondiente a una altura de 76 cm de mercurio en unidades del Sistema Internacional. 
31. Sabiendo que en las capas bajas de la atmósfera la presión desciende a razón de 1 mm de mercurio cada 10 m de altura, ¿cuál será la presión en la ciudad Teruel, que se encuentra a unos 1000 m de altitud sobre el nivel del mar?.
32. Si una atmósfera equivale a 1013 mb, ¿cuál es la presión, en atmósferas, en un lugar en el que el mapa del tiempo indica 970 mb?.  ¿Qué altura debe tener una columna de agua para que en su base la presión sea de 5000 Pa? ¿A cuántas atmósferas equivales esta presión?. 
33. En un barómetro de mercurio, leemos una medida de la presión atmosférica de 740 mmHg. ¿A cuántas atmósferas equivale? ¿Y a cuántos pascales?. 
34. Si tienes un globo lleno de agua y haces dos agujeros, uno por arriba y otro por abajo, ¿por qué agujero saldrá agua, por el de arriba, por el de abajo o por los dos? Explica a qué se debe este comportamiento. 
35. En los frenos hidráulicos, los elevadores, etc., se emplean, generalmente, aceites para transmitir la presión entre las distintas partes del aparato. ¿Por qué no se emplea aire, que saldría mucho más barato?. 
36. En un elevador hidráulico, el émbolo pequeño tiene una sección de 4 cm2, y la fuerza que se le puede aplicar es de 100 N. ¿Qué peso se podrá elevar en el émbolo grande si su sección es de 600 cm2?. 
37. En un taller mecánico disponen de un elevador hidráulico sobre el que se puede aplicar una fuerza de 120 N. Si el émbolo pequeño tiene una sección de 2 cm2, ¿se podrá elevar con el émbolo grande, de 400 cm2  de sección, un vehículo de 2800 kg?. 
38. En una prensa hidráulica, el diámetro del émbolo pequeño es 4 cm. Si queremos que la fuerza resultante en el émbolo grande, cuyo diámetro es 20 cm sea de 2000 N, ¿Qué fuerza deberemos aplicar en el émbolo pequeño?.
39. Calcula la fuerza que hay que ejercer sobre el pedal de freno de un coche si el bombín que actúa sobre las pastillas de freno tiene una sección 100 veces mayor que el del pedal, y la fuerza de frenado necesaria para detener el vehículo es de 7200 N. 
40. Una bolita de 50 g de masa tiene un volumen de 25 cm3. ¿Flotará al introducirla en agua?.