GUIA 8: Hidrostática e Hidrodinámica

1. Un trozo de una aleación de oro y aluminio tiene una masa de 5 kg. Al sumergirlo en agua, suspendido de una balanza de resorte, ésta indica 4 kg. La densidad del oro es 19.3 gr/cm3 y la del aluminio 2.3 gr/cm3. ¿Cuál es la masa del oro y la del aluminio contenido en la aleación?
Respuestas aproximadas: 3.05 kg. De Au y 1.94 kg de Al.

2. Un trozo de fundición de hierro pesa 300 [N] en el aire y 200 [N] en el agua. ¿Cuál es el volumen de las cavidades en el trozo de hierro? Densidad del hierro: 7.8 gr/cm3.

3. Una esfera que está flotando en mercurio tiene sumergida la cuarta parte de su volumen. Se agrega agua suficiente para cubrir la esfera. ¿Qué fracción de su volumen quedará sumergida en el mercurio?
Respuesta: 0.19.

4. Una boya cilíndrica de 10 000 kg. flota en posición vertical en el agua de un lago. El diámetro de la boya es de 1m.
    1. ¿En cuánto más se hundirá la boya al subirse en ella un nadador de masa 70 kg.?
    2. Calcular el período del movimiento armónico simple vertical que se produce cuando el nadador vuelve a lanzarse al agua.
5. Está cayendo agua desde una altura de 20 m. a razón de 0.4 m3/s e impulsa una turbina. ¿Cuál es la máxima potencia que se puede obtener con esta turbina?


6. El agua en un embalse se encuentra a una altura H. ¿Cuál debe ser la altura por encima de O a la cual debiera actuar una fuerza F igual a la fuerza total sobre el dique para que produzca, con respecto a O, un torque igual al torque total que el agua ejerce sobre el dique?
Respuesta: H/3.

7. El borde superior de una compuerta vertical de un embalse enrasa con la superficie del agua. La compuerta tiene 1.8 m. de ancho y puede girar sobre goznes situados a lo largo del borde inferior, el cual se encuentra a 3 m. por debajo de la superficie del agua. ¿Cuál es el torque con respecto a los goznes?
Respuesta: 8100 Kp·m.

8. Un estanque está lleno de agua hasta una altura H. Tiene un orificio en una de sus paredes a una profundidad h bajo la superficie del agua. Encontrar la distancia x a partir del pie de la pared a la cual llega el agua al piso.
Respuesta: 2h(H-h)

9. Un depósito cilíndrico de altura h = 1 m. está lleno de agua hasta los bordes. ¿Cuánto tiempo tardará en salir toda el agua a través de un orificio situado en el fondo del depósito? El área del orificio es 400 veces menor que la sección transversal del depósito.
Respuesta: 3 min.