PRESIÓN HIDROSTÁTICA
1. ¿Cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones sobre la presión en un punto de un líquido no es correcta?
a. Actúa igual en todas direcciones. b. Aumenta al aumentar la profundidad. c. Es mayor vertical que horizontalmente. d. Aumenta con el aumento de la densidad.
2. Un depósito está lleno de agua. Al trasvasar todo el líquido hasta un segundo depósito más ancho, observamos que el nivel desciende hasta la mitad, aunque la masa de agua sigue siendo la misma. ¿Ha variado la presión sobre el fondo del depósito? Justifica tu respuesta.
3. Al extraer el aire de una lata, esta se aplasta. ¿Por qué?
4. Los muros de las presas son mucho más anchos en su parte inferior. Explica por qué.
5. En los mapas del tiempo la presión atmosférica suele expresarse en milibares. ¿Qué valores corresponden a las borrascas? ¿Y a los anticiclones?
6. Las borrascas están asociadas con nubes y tiempo lluvioso. Explica por qué.
7. Los anticiclones están asociados con tiempo seco y soleado. Explica por qué.
8. Expresa las presiones siguientes en unidades del sistema internacional: a. 1140 mm Hg.
b. 2,5 atm. c. 950 mb.
9. Realiza las siguientes transformaciones de unidades de presión: a. 3 atm → mm Hg.
b. 1200 mb → atm. c. 85000 Pa → mb.
10. Calcular la presión que ejerce el agua sobre la pared de un embalse en un punto situado a 30 m por debajo del nivel del líquido.
11. Calcular la presión en un punto del mar situado a 5.000 m de profundidad. dagua del mar = 1.03 g/cm3.
13. Calcula la presión que ejerce sobre la base una columna de mercurio de 76 cm de altura y 10 cm2 de base. ¿Depende esta presión de la superficie de la base?
dHg = 13.6 g/cm3.
14. Se dispone de un vaso cilíndrico de 10 cm de altura y 3 cm de radio, completamente lleno de ácido sulfúrico (d = 1.8 gr/cm3). Calcula la presión que el ácido ejerce sobre el
fondo del vaso.
15. El agua contenida en una probeta alcanza una altura de 8 cm. Sabiendo que la densidad del agua es 1000 kg/m3, calcula:
a. la presión hidrostática sobre el fondo de la probeta
b. la presión en un punto situado a 5 cm del fondo del recipiente
16. Resuelve el problema anterior suponiendo que el líquido que contiene la probeta es mercurio, cuya densidad es 13600 kg/m3.
17. Un depósito de 5 m de altura está lleno de agua hasta la mitad. Halla la presión sobre el fondo del depósito.
18. La densidad del agua del mar es 1.03 g/cm3. Calcula la presión que el agua ejerce sobre
ti cuando te sumerges hasta una profundidad de 2 m
19. Un batiscafo se encuentra sumergido en el mar a una profundidad de 10 km. Calcula: a. La presión ejercida por el agua sobre la parte superior del submarino.
b. La fuerza que el agua ejerce sobre una escotilla circular de 0,25 m2.
20. El agua contenida en una bañera alcanza una altura de 40 cm. Si el tapón de la bañera tiene 9 cm2, ¿qué fuerza mínima hay que aplicar para levantarlo? (despreciar el peso del
tapón)
21. Calcula la presión ejercida por el agua sobre la superficie de tu cuerpo cuando te sumerges hasta una profundidad de 3 m:
a. En una piscina (d = 1000 kg/m3).
b. En el mar (d = 1030 kg/m3).
22. Determinar el valor de la presión en el fondo de un depósito cilíndrico de 20.000 litros lleno de agua, de 2 m de profundidad, así como la fuerza total que se ejerce sobre el mismo.
23. ¿Qué altura ha de tener una columna de un líquido cuya densidad es 0.9 g/cm3 para que
24. Tres recipientes idénticos están llenos de agua, alcohol y aceite de oliva respectivamente. Determina la altura que debe de alcanzar el líquido en los recipientes con alcohol y aceite para que la presión ejercida por éstos sobre el fondo sea igual a la del recipiente de agua. La altura del agua en su recipiente es de 10 cm.
dalcohol = 0.791 g/cm3.
daceite = 0.918 g/cm3.
25. El agua de una piscina llena hasta el borde ejerce una presión sobre el fondo de 29400 Pa. ¿Cuál es la profundidad de la piscina?
26. Un recipiente cilíndrico de 0.5 m de altura está lleno de cierto líquido transparente. Sabiendo que la presión en el centro geométrico del recipiente es de 1960 Pa, ¿podemos afirmar que el líquido que contiene es agua?
27. La presión que ejerce el agua sobre una persona sumergida en el mar es de 50650 Pa. ¿A qué profundidad se encuentra?
28. El líquido contenido en un depósito alcanza un nivel de 5 m. La presión del agua sobre el fondo del depósito es de 131690 Pa. Calcula la densidad del líquido expresada en g/cm3.
29. Una columna de mercurio (d = 13600 kg/m3) tiene una altura de 1 m. Calcula qué altura
debe tener una columna de agua para ambas ejerzan la misma presión hidrostática sobre sus respectivas bases.
30. Un submarino puede soportar una presión máxima de 498 atm. Calcula hasta que profundidad puede sumergirse en el mar como máximo. (No tener en cuenta la presión atmosférica).
Densidad del agua del mar = 1030 kg/m3.
31. El líquido contenido en un depósito alcanza un nivel de 12 m. La presión hidrostática sobre el fondo del depósito es de 3.7 atm. Calcula la densidad del líquido.
32. Una compuerta rectangular, vertical de 1 m de base y 0.5 m de altura, está situada en la pared de una presa de 10 m de profundidad bajo el nivel del agua. ¿Qué fuerza ejerce el agua sobre la compuerta?
33. El obturador del tapón de una bañera tiene 5 cm de diámetro. La altura del agua que contiene es de 35 cm.
34. Calcula la fuerza que soporta una superficie de 0.02 m2 situada en el interior de un lago
a una profundidad de 2 m. dagua = 1000 kg/m3.
35. El tapón de una bañera tiene 5 cm de diámetro. La altura del agua que contiene es 40 cm. ¿Qué fuerza hay que ejercer para levantar el tapón al vaciar la bañera? ¿Qué fuerza habría que hacer si contuviese mercurio?
dagua = 1 g/cm3.
dHg = 13.6 g/cm3.
36. En una piscina el agua llega hasta 3 metros de altura y en el fondo hay una tapa circular de 10 cm de radio, ¿qué fuerza hay que realizar para abrir dicha tapa?
37. El nivel de agua en un lavabo alcanza una altura de 10 cm. Sabiendo que el tapón tiene 3 cm de radio, calcula la fuerza ejercida sobre él por el agua.
38. Un depósito cilíndrico tiene 5 m de radio. Si la fuerza ejercida por el agua sobre su base es 6923700 N, ¿qué altura alcanza el nivel de agua en el depósito?
39. Calcula la fuerza ejercida por la atmosfera terrestre sobre cada cm2 de nuestro cuerpo.
40. Observa el resultado del ejercicio anterior. ¿Cuánta masa tendríamos que colocar sobre cada cm2 de nuestro cuerpo para que ejerciera una fuerza igual a la que ejerce la
atmosfera?
41. Suponiendo que la superficie de tu mano fuera de 130 cm2,
a. Calcula la fuerza que la atmosfera ejerce sobre ella. b. ¿Qué masa produciría una fuerza equivalente?
42. El cristal de un batiscafo tiene una sección de 300 cm2. ¿Qué fuerza debe soportar para
poder descender hasta los 3 km? Nota: Densidad del agua del mar 1030 kg/m3. Toma
como valor de g = 9.81 m.s-2.
43. ¿En cuánto disminuirá la presión que soporta un submarinista que bucea a 12 m de profundidad cuando entra en el fondo de una cueva marina cuya altura es 4 m?
44. Determina la diferencia de presión que hay entre dos puntos situados en el interior del mar a 15 m y 25 m de profundidad respectivamente.
situada a 2000 m. Expresa esas cantidades en atmósferas y considera que la densidad del aire, 1.293 kg/m3, permanece constante según se asciende.
47. Un montañero ha medido la presión atmosférica al pie de una montaña y en la cima, marcando, 700 mm y 500 mm respectivamente. ¿Qué altura ha subido?
48. Determinar la presión a la que están sometidos los ocupantes de un globo que se encuentra a una altura de 500 m. Considerar constante la densidad del aire = 1.2 kg/m3.
Expresar el resultado en atm y mm Hg.
49. La columna de mercurio de un barómetro tiene 79 cm de altura y 0.1 cm2 de base. ¿Qué
altura tendría si tuviera 0.3 cm2 de base?
50. ¿Qué altura alcanza la columna de mercurio de un barómetro cuando la presión atmosférica es de 1024 mb?
Densidad del mercurio = 13600 kg/m3.
51. Si Torricelli hubiera realizado su experimento utilizando agua en lugar de mercurio, ¿qué altura habría alcanzado la columna de líquido?
52. Si repetimos el experimento de Torricelli en la cima de una montaña, la altura que alcanzará la columna de mercurio será:
a. la misma b. mayor c. menor Justifica tu respuesta.
53. Calcular el valor que habría obtenido Torricelli para la presión atmosférica, en el supuesto de que hubiese vivido en una ciudad a 1000 m de altitud sobre el nivel del mar. Suponer homogénea la atmósfera.