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Trabajo Práctico 04
Fecha de Entrega: 11/09/15
Problema 1
Un globo aerostático inflado con aire caliente sube verticalmente hacia arriba con velocidad constante. Indique cuál de
las siguientes afirmaciones es la única correcta.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
El globo realiza un movimiento de tipo Tiro Vertical en el vacío.
La aceleración del globo es constante, igual a “g” y apunta siempre hacia abajo.
Sobre el globo sólo actúa la fuerza Peso.
Debe actuar alguna fuerza vertical hacia arriba para que la aceleración se anule.
El globo describe un movimiento del tipo MRU con aceleración negativa.
Como la aceleración es nula, según el Principio de Inercia, sobre el globo no actuaría fuerza alguna.
Problema 2
Un montañista de 80 kg parte del reposo y escala un cerro hasta la cumbre, ubicada a 360 m de altura respecto del
punto de partida, demorando una hora para llegar. Calcule la potencia media desarrollada hasta que llega a descansar
en la cumbre.
a) 80 Joule/h b)360 Joule/hc) 288 kJoule/s
d) 80 Watt e)800 Watt
f) 288 kWatt
Problema 3
El gráfico representa la presión en función de la altura para un tanque cilíndrico de 2 m2 de
sección transversal que contiene un líquido en equilibrio. Entonces, la densidad del líquido es
aproximadamente (considere 1 atm ≈ 105 Pascales)
a) 2000 kg/m3 b) 1,5 kg/m3
c) 6 kg/m3
d) 20 g/cm3
e) 1,5 g/cm3
f) 6 g/cm3
Problema 4
El tubo de la figura tiene ambos extremos abiertos y contiene dos líquidos que no se mezclan
entre sí, con densidades 1 y 2respectivamente. Llamando patm a la presión atmosférica, en el
estado de equilibrio se cumple que:
a) 1>2
b) pD<patm
c) pB<pA
d) pB>pC
e) pC>pB
f) pB>pA
Problema 5
Si el valor máximo de la presión de succión con la cavidad bucal es de alrededor de 38 mm de Hg, la altura máxima de
una columna de agua que podrá ser elevada y mantenida en equilibrio sorbiendo con la boca del extremo de una
manguera con otro extremo sumergido en una pileta con agua es aproximadamente de:
a) 38 mm
b) 10 m
c)50 cmd)38 m
e) 760 mm
f) 10 cm
Problema 1
a) Es falso porque el globo realiza un movimiento de MRU ya que su velocidad es constante.
b) Es falso porque al tener velocidad es constante su aceleración es nula.
c) Es falso ya que efectivamente actúa la fuerza peso, pero debe existir alguna otra fuerza que la compense para
que el globo se mueva con velocidad constante.
d) Es verdadera ya que al actuar la fuerza peso, debe existir otra fuerza de igual dirección y sentido contrario que la
compense para que el globo no tenga aceleración.
e) Es falso porque el globo realiza un movimiento de MRU ya que su velocidad es constante y donde su aceleración
es nula.
f) Es falso ya que el Primer Principio de Newton afirma que si un cuerpo no posee aceleración, también puede
ocurrir que tenga fuerzas aplicadas que se compensan, tal como sucede en el caso del globo.
Problema 2
La potencia promedio desarrollada por la fuerza que realiza la persona se puede calcular como el cociente entre el
trabajo realizado por dicha fuerza y el tiempo transcurrido. Dado que arranca y termina en reposo al evaluar la variación
de la energía cinética en el lapso mencionado se llega a la conclusión que la misma se conserva, con lo que la suma del
trabajo de todas las fuerzas que actúan sobre el montañista es nulo. Dado que sólo actúan la fuerza que hace la persona
y el peso se llega a que:
LF + LP = Ec = 0 LF + LP = 0 LF = - LP
Recordando que la fuerza peso es conservativa, su trabajo se puede escribir como:
-LP = EPg = LF = m*g*h
Por lo tanto, la potencia promedio desarrollada por el montañista queda:
PF = LF/ t = m*g*h/ t = 80 kg*10 m/s2*360 m / 3600 s = 80 J/s = 80 Watt
En consecuencia, la opción correcta es lad)
Problema 3
El gráfico representa la presión absoluta en función de la altura para un tanque. La presión manométrica o hidrostática
se escribe como:
pH = -*g*h
Observando el gráfico, cuando se suben 20 m de altura sobre la columna del fluido la presión disminuye en 3 atm (pasa
de 4 atm hasta 1 atm), por lo tanto, la densidad del fluido se puede despejar como:
 =-pH/ (g*h) =-(-3 atm)*105 Pa / 1 atm / (10 m/s2*20 m)  = 3*105 Pa/ (200 m2/s2) = 1500 kg/m3= 1,5 g/cm3
En consecuencia, la opción correcta es lae)
Problema 4
Recordando que la presión aumenta con la profundidad, mirando el gráfico se llega a
que la opción correcta es la e).
Problema 5
Planteando:
pH = -*g*h - 38 mm de Hg*1013325 Pa/ 760 mm de Hg = -1000 kg/m3*10 m/s2*hh = 0,506625 m ≈ 50 cm
En consecuencia, la opción correcta es lac)