Page 346 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

fundidad. ¿Cuál sería el gasto de salida si se aplica­ *15.36. El agua fluye continuamente por un tubo horizontal.
ra una presión adicional de 9 lb/in2 a la fuente de En un punto donde la presión absoluta es de 300
suministro del agua? kPa, la velocidad es de 2 m/s. Más adelante, el tubo
*15.35. El agua circula a través de un tubo a 4 m /s bajo se estrecha bruscamente, haciendo que la presión
una presión absoluta de 200 kPa. El tubo se estre­ absoluta descienda a 100 kPa. ¿Cuál será la veloci­
cha después hasta la mitad de su diámetro original. dad del agua en esta zona angosta?
¿Cuál es la presión absoluta en la parte angosta del
tubo? Resp. 80.0 kPa

Problemas adicionales

*15.37. A una persona se le administra sangre con una den­ 15.47. Un fluido se extrae a presión de un tubo de 6 mm de
sidad de 1050 kg/m 3, desde un recipiente colocado diámetro, de manera que 200 mL brotan de él en 32
a una distancia de 60 cm por encima de su brazo. s. ¿Cuál es la velocidad promedio del fluido dentro
¿Cuánto más alta es la presión en esta posición que del tubo? Resp. 0.221 m /s
si el recipiente se mantuviera al mismo nivel del *15.48. Una bomba cuya potencia de salida es de 2 kW ex­
brazo? Resp. 6.17 kPa trae agua de un sótano hasta la calle situada 6 m más
*15.38. Un depósito cilindrico de 50 ft de altura y 20 ft de arriba. ¿Cuánto es mayor la presión en esta posición
diámetro está lleno de agua, (a) ¿Cuál es la presión de lo que sería si el brazo estuviera al mismo nivel?
del agua en el fondo del depósito? (b) ¿Cuál es la ¿A razón de cuántos litros por segundo se vaciará el
fuerza total en el fondo? (c) ¿Cuál es la presión en sótano?
un tubo para agua colocado 90 ft por debajo del ni­ 15.49. Un tubo horizontal de 120 mm de diámetro tiene un
vel del agua del depósito? angostamiento de 40 mm de diámetro. La velocidad
*15.39. Un bloque de madera pesa 16 Ib en el aire. Un lastre del agua en el tubo es de 60 cm /s y la presión es de
de plomo, que tiene un peso aparente de 28 Ib en el 150 kPa. (a) ¿Cuál es la velocidad en la zona más
agua, se ata a la madera y ambos se sumergen en agua. angosta? (b) ¿Cuál es la presión en dicha zona?
Si su peso aparente combinado en el agua es de 18 Ib, Resp. (a) 540 cm /s, (b) 135.6 kPa
calcule la densidad del bloque de madera. *15.50. La columna de agua dentro del recipiente que ilustra
Resp. 38.4 lb/ft3 la figura 15.20 se sostiene a una altura H por encima
*15.40. Un bloque de madera de 100 g tiene un volumen de de la base del recipiente. Demuestre que la profun­
120 cm3. ¿Podrá flotar en el agua? ¿Y en gasolina? didad h necesaria para lograr un alcance horizontal
*15.41. Un tubo de ensayo vertical contiene 3 cm de aceite de x está dado por
(0.8 g/cm 3) que flotan sobre 9 cm de agua. ¿Cuál es
la presión en el fondo del tubo? Resp. 1.12 kPa V h 2 - x 2
15.42. ¿Qué porcentaje de un iceberg suele permanecer 2 , 2
por debajo de la superficie del agua del mar (1 030
kg/m 3)? ¿En qué forma muestra esta ecuación que los ori­
*15.43. ¿Cuál es el área más pequeña de una capa de hie­ ficios equidistantes arriba y abajo del punto medio
lo de 30 cm de espesor que es capaz de sostener a tendrán el mismo alcance horizontal?
un hombre de 90 kg? El hielo está flotando en agua *15.51. Una columna de agua se eleva 16 ft por encima de la
dulce. Resp. 3.75 m2 base de su recipiente. ¿Cuáles son las dos profundida­
15.44. Una balanza de resorte marca un peso de 40 N cuando des a las cuales el agua saldrá por un orificio con un
un objeto se cuelga de ella en el aire. Cuando el mis­ alcance horizontal de 8 ft? Resp. 1.07 ft, 14.9 ft
mo objeto se sumerge en agua, el peso registrado se *15.52. Tome como referencia la figura 15.20 y el proble­
reduce a sólo 30 N. ¿Cuál es la densidad del objeto? ma 15.50. Demuestre que el alcance horizontal está
15.45. Una taza de metal con paredes delgadas tiene una dado por
masa de 100 g y un volumen total de 250 cm3. ¿Cuál
es el número máximo de monedas de un centavo x = 2 V/z(ff — h)
que se puede colocar dentro de la taza sin que ésta
se hunda en agua? La masa de cada moneda es de Use esta relación para mostrar que el alcance máxi­
3.11 g. Resp. 48 mo es igual a la altura H de la columna de agua.
15.46. ¿Cuál es la presión absoluta en el fondo de un lago *15.53. El agua fluye por un tubo horizontal con una rapi­
de 30 m de profundidad? dez de 60 gal/min (1 ft3 = 7.48 gal). ¿Cuál es la

Capítulo 15 Resumen y repaso 327