Ejercicios |
1. La piscina del colegio mide 25 metros de largo por 10 metros de ancho, y tiene una profundidad de 2 metros.
a. Calcula la presión, debida al agua, en el fondo de la piscina.
b. Si la presión atmosférica es de una atmósfera, ¿cuál es la presión total en el fondo?
c. ¿Qué fuerza soporta el fondo de la piscina?
2. Cuando buceas, el agua de la piscina ejerce presión sobre tu tímpano, la membrana que separa el oído externo del medio. Si esta presión excede los 0,35 bar se puede producir una ruptura del tímpano provocada por la diferencia de presión entre la parte interna y la parte externa del tímpano.
a. ¿Hasta qué profundidad puedes bucear para evitar el riesgo de ruptura de tímpano?
b. Si el área del tímpano es 0,55 cm^2, ¿con qué fuerza lo presiona el agua a esta profundidad?
3. Un bidón cilíndrico de 1 m de altura, que está lleno de agua hasta la mitad, se rellena hasta arriba con un aceite de densidad 0,7 g/cm^3. ¿Cuál es la presión en el fondo del tanque debida a ambos líquidos?
4. La densidad del agua del océano varía entre los 1.021 kg/m^3 en la superficie hasta los 1.070 kg/m^3 a 10.000 metros de profundidad. En un determinado punto de su descenso, el panel de control del sumergible Deepsea Challenger mostraba los siguientes valores:
a. Calcula la presión, debida al agua, en el fondo de la piscina.
b. Si la presión atmosférica es de una atmósfera, ¿cuál es la presión total en el fondo?
c. ¿Qué fuerza soporta el fondo de la piscina?
2. Cuando buceas, el agua de la piscina ejerce presión sobre tu tímpano, la membrana que separa el oído externo del medio. Si esta presión excede los 0,35 bar se puede producir una ruptura del tímpano provocada por la diferencia de presión entre la parte interna y la parte externa del tímpano.
a. ¿Hasta qué profundidad puedes bucear para evitar el riesgo de ruptura de tímpano?
b. Si el área del tímpano es 0,55 cm^2, ¿con qué fuerza lo presiona el agua a esta profundidad?
3. Un bidón cilíndrico de 1 m de altura, que está lleno de agua hasta la mitad, se rellena hasta arriba con un aceite de densidad 0,7 g/cm^3. ¿Cuál es la presión en el fondo del tanque debida a ambos líquidos?
4. La densidad del agua del océano varía entre los 1.021 kg/m^3 en la superficie hasta los 1.070 kg/m^3 a 10.000 metros de profundidad. En un determinado punto de su descenso, el panel de control del sumergible Deepsea Challenger mostraba los siguientes valores:
Profundidad | 10.000 m |
---|---|
Velocidad vertical | 3,6 m/s |
Temperatura interior | 27,4°C |
Temperatura exterior | 2,4°C |
Presión interior | 1024 mbar |
a.
Según estos datos, ¿cuánta presión estaba ejerciendo el agua sobre la
nave en ese punto? Expresa el resultado en milibares y en pascales.
b. La ventana de observación de la nave tiene un diámetro de treinta centímetros. ¿Con cuánta fuerza empujaba el agua contra la ventana a esa profundidad?
c. ¿Qué crees que será mejor, que la ventana de observación sea pequeña o que la nave disponga de una gran ventana panorámica? ¿Por qué?
5. La Presa de las Tres Gargantas, construida en el curso medio del río Yangtsé en la provincia china de Hubei, aloja la central hidroeléctrica más grande del mundo. Su construcción comenzó en el año 1994, y en 2012 entró en pleno funcionamiento al conectarse su última turbina. La presa, fabricada en hormigón y acero, mide más de dos kilómetros de orilla a orilla y 185 metros de altura, y retiene el agua de un embalse de más de 600 km^2.
a. ¿Qué presión soportan las paredes de la presa en el fondo?
b. ¿Por qué son las paredes de las presas más gruesas en el fondo?
b. La ventana de observación de la nave tiene un diámetro de treinta centímetros. ¿Con cuánta fuerza empujaba el agua contra la ventana a esa profundidad?
c. ¿Qué crees que será mejor, que la ventana de observación sea pequeña o que la nave disponga de una gran ventana panorámica? ¿Por qué?
5. La Presa de las Tres Gargantas, construida en el curso medio del río Yangtsé en la provincia china de Hubei, aloja la central hidroeléctrica más grande del mundo. Su construcción comenzó en el año 1994, y en 2012 entró en pleno funcionamiento al conectarse su última turbina. La presa, fabricada en hormigón y acero, mide más de dos kilómetros de orilla a orilla y 185 metros de altura, y retiene el agua de un embalse de más de 600 km^2.
a. ¿Qué presión soportan las paredes de la presa en el fondo?
b. ¿Por qué son las paredes de las presas más gruesas en el fondo?