Física para Ciencias:
Ejemplos: Fluidos
Dictado por:
Profesor Aldo Valcarce
1er semestre 2014
FIS109C – 2: Física para Ciencias
1 er semestre 2014
Resumen
 Presión de un fluido
=
 Principio de Pascal

 =


 Flotabilidad y Principio de Arquímedes
 Ecuación de Continuidad
 Ecuación de Bernoulli
FIS109C – 2: Física para Ciencias
 =   
  =  
 
 +  +  = 

1 er semestre 2014
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FIS109C – 2: Física para Ciencias
1 er semestre 2014
Ejemplo: Densidad de una corona
Se dice que un rey le pidió a Arquímedes determinar si su corona
fue hecha completamente de oro ( = 19.3 × 103 /3), por lo
cual Arquímedes pidió:
 Un recipiente con agua.
 Unos pesos con masas determinada.
 Una cuerda liviana.
 Unas poleas.
¿Cómo determinó Arquímedes la densidad de la corona?
Peso fuera del
agua: 7,84 N
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Peso dentro del
agua: 6,86 N
1 er semestre 2014
Ejemplo: Ley de Torricelli
Un tanque cerrado que contiene un líquido de densidad  = 1 g/cm3 tiene un
agujero en uno de sus lados a una distancia  = 0,01  del fondo. El aire
sobre el líquido se mantiene a una altura  = 0,50  y a una presión  = 3 ×
105 , lo cual es mayor a la presión atmosférica 0 = 1 × 105 .
El área del agujero es  y es mucho menor que el área .
¿Cuál es la velocidad del líquido que sale?
=
( −  )
+ 

¿Cuál es la velocidad del líquido que sale
si el tanque está abierto por arriba?
=
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1 er semestre 2014
Ejemplo: Tubo en U
Se vierte mercurio dentro de un tubo con forma de U. El brazo izquierdo
tiene un área 1 = 10 2, y el brazo derecho tiene un área 2 = 5 2.
Luego se vierten 100  de agua en el brazo derecho.
a) Determinar la longitud del agua en el brazo derecho del tubo en U.
b) Determinar la distancia ℎ que sube el mercurio en el brazo
izquierdo. La densidad del mercurio es 13.6 /3.
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1 er semestre 2014
Ejemplo: Madera flotando
Un cubo de madera de 20 cm de lado y una densidad de 650 kg/m3
flota en el agua.
a) ¿Cuál es la distancia desde la cara superior del cubo hasta el
nivel del agua?
b) ¿Cuánto peso debe ponerse sobre la parte superior del cubo para
que este quede justo al nivel del agua.
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1 er semestre 2014
Ejemplo: Llenando una cubeta
Una manguera de agua de 2 cm de diámetro se usa para llenar una
cubeta de 20  (1  = 1000 ; 1  = 1 3). Si le toma 1
minuto llenar la cubeta:
a) ¿Cuál es la rapidez  a la cual se mueve el agua a través de la
manguera?
b) Si la manguera tiene una boquilla de 1 cm de diámetro,
encuentre la rapidez del agua en la boquilla.
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1 er semestre 2014
Ejemplo: El extintor
De un extintor contra incendios sale agua bajo una presión de aire
como en la figura.
¿Qué presión de aire  se requiere en el tanque para que el chorro de
agua tenga una rapidez de 30 / cuando el nivel del agua está a
una altura h = 0,5  debajo de la boquilla?


 = 1,013 × 105 

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