Física Otros Niveles

Problemas y cuestiones de Física para otros niveles y otros temas que no están en el resto de cursos de la materia.

  • (#6395)   Seleccionar

    Burbuja liberada por un buzo que asciende a la superficie

    Un buzo libera una burbuja (esférica) de aire de 3.6 cm de diámetro desde el fondo de un lago de 14 m de profundidad. Supón que la temperatura es constante e igual a 298 K y que el aire se comporta como un gas ideal.

    a) ¿De qué tamaño es la burbuja cuando alcanza la superficie.

    b) Dibuja el diagrama P-V para el proceso

    c) Aplicando la primera ley de la termodinámica a la burbuja, determina el trabajo que realiza el aire al elevarse a la superficie, el cambio de energía interna y el calor agregado o eliminado del aire de la burbuja conforme se eleva.

  • (#6311)   Seleccionar

    Caudal de agua que circula por una tubería sabiendo el desnivel en un manómetro de Venturi

    Considera un medidor de Venturi. Si fluye agua (\rho_{H_2O} = 10^3\ kg/m^3) por una tubería de sección transversal (A_1 = 3.60\cdot 10^{-3}\ m^2) que luego se estrecha hasta un valor (A_2 = 1.20\cdot 10^{-3}\ m^2) en el cuello, la altura medida en el manómetro diferencial de mercurio (\rho_{H_2O} = 1.36\cdot 10^4\ kg/m^3) es de 5.00 cm. ¿Cuánto vale el caudal de agua que circula por la tubería?

  • (#6293)   Seleccionar

    Estudio de un muelle que gira formando un péndulo cónico

    Un cuerpo de 1 kg de masa y dimensiones pequeñas está unido a un muelle de masa despreciable que tiene una longitud natural de 48 cm y una constante elástica de 980 N/m. Hacemos girar el muelle y el cuerpo que sostiene, como un péndulo cónico, a una frecuencia de 60 rpm, manteniendo fijo el extremo que no está unido al cuerpo.

    a) Determina el alargamiento del muelle y el ángulo que forma el eje de rotación del sistema con la dirección del muelle, cuando está girando.

    b) Tomando como origen (o cero) de energía potencial gravitatoria el plano horizontal que contiene el punto fijo del muelle, calcula la energía mecánica total del sistema.

  • (#6243)   Seleccionar

    Volumen mínimo de una boya para mantener en equilibrio un bloque de latón en agua

    Un cubo de latón de 6 in de arista y 39.4 kg de masa se desea mantener en equilibrio bajo el agua sujetándolo a una boya de espuma. Si la espuma de la boya tiene una densidad de 350.25\ \textstyle{kg\over m^3}, ¿cuál es el volumen mínimo requerido de la boya?

    Considera que la densidad del agua es 10 ^3\ \textstyle{kg\over m^3}.

  • (#6183)   Seleccionar

    Presión en el extremo de un tubo por el circula un fluido incompresible

    Un fluido incompresible fluye de izquierda a derecha por un tubo cilíndrico como el que se muestra en la figura.

    La densidad de la sustancia es de 10^3\ \frac{kg}{m^3}, su velocidad en el extremo de entrada es v_0 = 1.5\ \frac{m}{s}, y la presión allí es P_0 = 1.75\cdot 10^4\ \frac{N}{m^2}, y el radio de la sección es r_0 = 0.20\ m. El extremo de salida está 4.5 m por debajo del extremo de entrada y el radio de la sección a la salida es r_1 = 0.075\ m. Encuentra la presión en ese extremo.