FUNDAMENTOS DE FÍSICA I
1 curso Grado en Ciencias Físicas
er
Curso 2024-25
Fluidos
1. ¾Hasta dónde subirá el agua por una tubería si el manómetro que mide la presión de agua
indica 270 kPa al nivel de suelo?
2. (*) Un cable anclado al fondo de un lago sostiene una esfera hueca de plástico bajo la
super
cie. El volumen de la esfera es de 0.3 m3 y la tensión en el cable es de 900 N.
Calculen:
(a) La fuerza ejercida por el agua sobre la esfera.
(b) La masa de la esfera.
(c) El cable se rompe y la esfera sube a la super
cie. En equilibrio, ¾qué fracción del
volumen de la esfera se encuentra sumergida?
3. Un cuerpo pesa 12 N en el aire y 10 cuando está sumergido en agua. Calculen su volumen
y densidad.
4. (*) ¾Cuánta agua
uiría en 30 s por un tubo capilar de 200 mm de longitud y 1.5 mm de
diámetro interno si la diferencia de presiones a lo largo del tubo es de 5 cm de mercurio?
La viscosidad del agua es de 0.8 cP y la densidad del mercurio es de 13600 kg/m3 .
5. Por un tubo de sección transversal variable
uye agua, llenándolo en todos sus puntos. En
el punto 1 el área transversal del tubo es de 0.08 m2 y la velocidad del
uido es de 3.5 m/s.
(a) ¾Qué velocidad tiene el
uido en puntos donde área transversal es de: (i) 0.06 m2 ; (ii)
0.112 m2 ?
(b) Calcular el volumen de agua descargada del extremo abierto del tubo en 1 minuto.
6. (*) La
gura representa un esquema de un medidor Venturi equipado con un manómetro
diferencial de mercurio.
En el punto 1 (la toma), el diámetro es de
12 cm, mientras que en la garganta, punto V
1
2, el diámetro es 6 cm.
¾Cuál es el
ujo Q del agua a través del
medidor, si la lectura en el manómetro es
22 cm
de 22 cm?
Dato: la densidad del mercurio es de 13.6
g/cm3 .
7. En una arteria se ha formado una placa arterioesclerótica, que reduce el área transversal
a 1/5 de su valor normal. ¾En qué porcentaje disminuye la presión en el punto donde ha
habido este accidente vascular? Supóngase que la zona dañada y la sana están al mismo
nivel.
Datos: Presión media en la sangre 100 mm/Hg, velocidad de la sangre 0.12 m/s, densidad
de la sangre 1.06 g/cm3 .
8. Fluye aire horizontalmente por las alas de una avioneta de modo que su velocidad es de 70
m/s por encima del ala y 50 m/s por debajo. Si la avioneta tiene una masa de 700kg y un
área de alas de 9 m2 , ¾qué fuerza vertical neta (incluida la gravedad) actúa sobre el avión?
La densidad del aire es de 1.2 kg/m3 .
9. (*) Hay agua hasta una altura H en un tanque abierto con paredes verticales. Se hace un
agujero en una pared a una profundidad h por debajo de la super
cie del agua.
(a) ¾A qué distancia R del pie de la pared tocará el suelo el chorro que sale?
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Curso 2024-25
(b) Sea H = 14 m y h = 4 m, ¾a qué distancia por debajo de la super
cie podría hacerse
un segundo agujero tal que el chorro que salga por él tenga el mismo alcance que el
que sale por el primero?
10. El gasto en una tubería por la que circula agua es 208 l/s. En la tubería hay instalado un
medidor de Venturi con Hg (mercurio) como líquido manométrico. Siendo 800 y 400 cm2
las secciones en la parte ancha y estrecha de la tubería, calcular el desnivel que se produce
en el mercurio.
11. Dos vasos comunicantes contienen un líquido de densidad ρf , siendo las áreas de los tubos
A y 3A (ver Fig 11.1).
(a) Determínese el cambio en altura en el nivel del líquido si un cuerpo de masa m1 y
densidad ρ1 = 2ρf se introduce en uno de los vasos.
(b) Determínese el cambio en altura en el nivel del líquido si un cuerpo de masa m1 y
densidad ρ2 = 0.5ρf se introduce en uno de los vasos.
(c) Sacamos el objeto y vertemos un líquido de densidad desconocida ρ′ por el vaso más
estrecho, quedando las alturas relativas de los dos líquidos como indica la
gura (ver
Fig. 11.2). ¾Cuál es la densidad del líquido vertido en función de ρf ?
h/2
h/2
y
Fig 11.1 Fig 11.2
12. Una varilla uniforme, de densidad ρ = 0.5ρagua , se su-
jeta en un extremo por una cuerda, mientras el otro
ota
libremente en el agua (ver
gura).
(a) Dibujar las fuerzas que actúan sobre la varilla
(b) En la situación de equilibrio, ¾qué fracción de la lon-
gitud de la varilla está sumergida?
Fluidos 2
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1. ¾Hasta dónde subirá el agua por una tubería si el manómetro que mide la presión de agua
indica 270 kPa al nivel de suelo?
2. (*) Un cable anclado al fondo de un lago sostiene una esfera hueca de plástico bajo la
super
cie. El volumen de la esfera es de 0.3 m3 y la tensión en el cable es de 900 N.
Calculen:
(a) La fuerza ejercida por el agua sobre la esfera.
(b) La masa de la esfera.
(c) El cable se rompe y la esfera sube a la super
cie. En equilibrio, ¾qué fracción del
volumen de la esfera se encuentra sumergida?
3. Un cuerpo pesa 12 N en el aire y 10 cuando está sumergido en agua. Calculen su volumen
y densidad.
4. (*) ¾Cuánta agua
uiría en 30 s por un tubo capilar de 200 mm de longitud y 1.5 mm de
diámetro interno si la diferencia de presiones a lo largo del tubo es de 5 cm de mercurio?
La viscosidad del agua es de 0.8 cP y la densidad del mercurio es de 13600 kg/m3 .
5. Por un tubo de sección transversal variable
uye agua, llenándolo en todos sus puntos. En
el punto 1 el área transversal del tubo es de 0.08 m2 y la velocidad del
uido es de 3.5 m/s.
(a) ¾Qué velocidad tiene el
uido en puntos donde área transversal es de: (i) 0.06 m2 ; (ii)
0.112 m2 ?
(b) Calcular el volumen de agua descargada del extremo abierto del tubo en 1 minuto.
6. (*) La
gura representa un esquema de un medidor Venturi equipado con un manómetro
diferencial de mercurio.
En el punto 1 (la toma), el diámetro es de
12 cm, mientras que en la garganta, punto V
1
2, el diámetro es 6 cm.
¾Cuál es el
ujo Q del agua a través del
medidor, si la lectura en el manómetro es
22 cm
de 22 cm?
Dato: la densidad del mercurio es de 13.6
g/cm3 .
7. En una arteria se ha formado una placa arterioesclerótica, que reduce el área transversal
a 1/5 de su valor normal. ¾En qué porcentaje disminuye la presión en el punto donde ha
habido este accidente vascular? Supóngase que la zona dañada y la sana están al mismo
nivel.
Datos: Presión media en la sangre 100 mm/Hg, velocidad de la sangre 0.12 m/s, densidad
de la sangre 1.06 g/cm3 .
8. Fluye aire horizontalmente por las alas de una avioneta de modo que su velocidad es de 70
m/s por encima del ala y 50 m/s por debajo. Si la avioneta tiene una masa de 700kg y un
área de alas de 9 m2 , ¾qué fuerza vertical neta (incluida la gravedad) actúa sobre el avión?
La densidad del aire es de 1.2 kg/m3 .
9. (*) Hay agua hasta una altura H en un tanque abierto con paredes verticales. Se hace un
agujero en una pared a una profundidad h por debajo de la super
cie del agua.
(a) ¾A qué distancia R del pie de la pared tocará el suelo el chorro que sale?
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, FUNDAMENTOS DE FÍSICA I
1 curso Grado en Ciencias Físicas
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(b) Sea H = 14 m y h = 4 m, ¾a qué distancia por debajo de la super
cie podría hacerse
un segundo agujero tal que el chorro que salga por él tenga el mismo alcance que el
que sale por el primero?
10. El gasto en una tubería por la que circula agua es 208 l/s. En la tubería hay instalado un
medidor de Venturi con Hg (mercurio) como líquido manométrico. Siendo 800 y 400 cm2
las secciones en la parte ancha y estrecha de la tubería, calcular el desnivel que se produce
en el mercurio.
11. Dos vasos comunicantes contienen un líquido de densidad ρf , siendo las áreas de los tubos
A y 3A (ver Fig 11.1).
(a) Determínese el cambio en altura en el nivel del líquido si un cuerpo de masa m1 y
densidad ρ1 = 2ρf se introduce en uno de los vasos.
(b) Determínese el cambio en altura en el nivel del líquido si un cuerpo de masa m1 y
densidad ρ2 = 0.5ρf se introduce en uno de los vasos.
(c) Sacamos el objeto y vertemos un líquido de densidad desconocida ρ′ por el vaso más
estrecho, quedando las alturas relativas de los dos líquidos como indica la
gura (ver
Fig. 11.2). ¾Cuál es la densidad del líquido vertido en función de ρf ?
h/2
h/2
y
Fig 11.1 Fig 11.2
12. Una varilla uniforme, de densidad ρ = 0.5ρagua , se su-
jeta en un extremo por una cuerda, mientras el otro
ota
libremente en el agua (ver
gura).
(a) Dibujar las fuerzas que actúan sobre la varilla
(b) En la situación de equilibrio, ¾qué fracción de la lon-
gitud de la varilla está sumergida?
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