La presión se puede definir como la fuerza que actúa sobre una superficie por unidad de área.

Transcripción

1 PRESION La presión se puede definir como la fuerza que actúa sobre una superficie por unidad de área. Despejando podemos obtener: CONCEPTO UNIDAD Presión N/m 2 Kp/m 2 gp/cm 2 Fuerza N Kp gp Área m 2 m 2 cm 2 Ejercicios: 1. Un cuerpo cilíndrico de 20 Kp, es colocado en una superficie horizontal, calcular la presión en gp/cm 2, ejercida sobre la superficie, si el diámetro del cilindro es: a) 12 cm b) 8 cm c) 4 cm d) 1 cm 2. Un cuerpo cilíndrico de 20 kp ejerce una presión de 2500 gp/cm 2 sobre una superficie, calcular el área en contacto y el radio. 3. Un cuerpo cilíndrico de aluminio de 2 cm de diámetro y 50 cm de altura, es colocado verticalmente sobre una superficie horizontal, calcular la presión ejercida sobre la superficie, si el peso específico del aluminio es 2.7 gp/cm 3.

2 Tarea. Presión 1. Un futbolista cuyo peso es de 670 Newton, al caminar, hay un instante en que los 8 tacos del zapato soportan completamente su peso. Si el área de cada taco es de 0.75 cm 2 Cuál es la presión que ejercen los tacos sobre el pasto? En unidades MKS. 2. Calcula la presión que ejerce un cilindro de acero de 2 kg apoyado por una de sus bases que tiene 3 cm de radio. 3. Calcula la presión que ejerce Luis cuando está sobre sus dos pies suponiendo que cada pie tiene una superficie de 200 cm 2 y que Luis tiene una masa de 70 kg. 4. Una fuerza de 40 N está ejerciendo Pa, calcula la superficie de apoyo. Pascal (Pa) N/m 2 5. Una aguja hipodérmica de sección 0,01 mm2 se clava en la piel con una fuerza de 50 N. Cuál es presión ejercida? 6. Calcula la presión que ejerce un elefante sobre la tierra si su masa es de 3000 kg y la huella de cada una de sus patas es aproximadamente un círculo de 15 cm de radio. Compara el resultado con la presión que ejerce una bailarina de 55 kg que aguanta sobre la punta de uno de sus pies sobre una superficie de 11 cm cuadrados. 7. Determinar la presión ejercida por una fuerza de 12 KP aplicada a una superficie de 1,5 m ². Expresar el resultado en: Kp/m ² y Pa. 8. Determinar en cuál de los siguientes casos se provoca mayor presión: a) Una fuerza de 6 Kp sobre una superficie de 2 cm ².b) Una fuerza de 90 Kp sobre una superficie de 30 cm ². 9. Un tanque cilíndrico de 1,2 m de radio y 6 m de alto, pesa 4500 N. Se lo llena hasta 2/3 partes con aceite (densidad 0,92 g/cm ³), determinar: a) La presión que ejerce el tanque. b) La presión que ejerce el aceite en el fondo del tanque. 10. Un prisma de cemento pesa 2500 N y ejerce una presión de 125 Pa, cuál es la superficie de su base? Pascal = N/m 2 Kp = 9.8 N

3 PRESION HIDROSTATICA La presión ejercida por un líquido es igual al producto de su peso específico por la altura o profundidad, según sea el caso. Dónde: W = Peso Pe = Peso especifico V = Volumen Peso específico de algunos líquidos. Agua pura 1.00 gp/cm 2 Gasolina 0.68 gp/cm 2 Alcohol 0.79 gp/cm 2 Glicerina 1.27 gp/cm 2 Mercurio 13.6 gp/cm 2 Ejercicios: Un depósito de forma de prisma rectangular tiene las siguientes medidas: la base 4 cm y 3 cm, la altura de 12 cm. Calcular la presión y la fuerza ejercida en el fondo del depósito, si se llena con: a) Agua b) Alcohol c) Mercurio Un depósito cilíndrico de 25 cm de altura se llena hasta la mitad de mercurio y la otra mitad con agua. Calcular la presión en el fondo del depósito. Dibujar diagrama. Un manómetro situado en la planta baja de un edificio indica una presión de 3.5Kp/cm 2, calcular a que altura llega el agua por las tuberías.

4 Tarea. Presión hidrostática. 1. Determine la presión y la fuerza ejercida en la base de un depósito cilíndrico de 80cm de altura y 20 cm de radio, si se llena de agua. Pe = 1 gp/cm 3 2. Un deposito cubico de cristal de 25 cm de lado, va lleno hasta la mitad de mercurio y la otra parte con agua. Determine la presión y la fuerza ejercida en el fondo. Pe agua = 1gp/cm 3, Pe Hg = 13.6 gp/cm 3 3. Calcula la presión a una profundidad de 20 metros en el mar sabiendo que la densidad del agua del mar es de 1,03 kg/l. Aplicamos la expresión densidad del agua de mar a kg/m3., antes de nada debemos pasar la 4. Calcula la fuerza que actúa sobre una chapa cuadrada de 10 cm de lado sumergida en agua a una profundidad de 40 cm. Densidad del agua 1000 kg/m3. 5. Qué fuerza actúa sobre la espalda de un buceador si bucea a 3 m de profundidad en agua dulce y su espalda tiene una superficie de 0,3 m2? 6. Un submarino puede bajar hasta los 2000 m de profundidad en agua dulce, calcula la presión que soporta. A qué profundidad podría bajar si se sumerge en mercurio que tiene una densidad de g/l? 7. Con qué fuerza hay que tirar para quitar el tapón de una bañera llena de agua hasta los 80 cm si el tapón es circular y de radio 3 cm? 8. Si la altura del agua dentro de una bañera es de 25 cm y el tapón de la misma tiene un radio de 2 cm, calcula: a) La superficie del tapón. b) La presión que soporta el tapón. c) La fuerza mínima que hay que ejercer para quitar el tapón. Dato: densidad del agua= 1000 kg/m3

5 9. Suponiendo que la superficie de la escotilla de un submarino es de 1.2 m2 y que se encuentra a 600 metros de profundidad Qué fuerza total ejerce el agua sobre ella? Dato; densidad agua del mar 1030 kg/m3 10. A 150 metros de profundidad en el fondo del mar, se encuentra una baldosa prehispánica. Considerando que la baldosa tiene forma cuadrada, y que mide 20 cm de lado, calcula la presión y la fuerza que ejerce el agua sobre la baldosa. Dato; densidad agua del mar 1030 kg/m3