CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLOGICOS INDUSTRIAL Y DE SERVICIOS No. 35
GUIA DE ESTUDIO PARA EXAMEN EXTRAORDINARIO DE FISICA 2 Alberto diaz de león osorio
TEMARIO
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TERMODINAMICA (Calor y Temperatura)
1. Temperatura, calor y energía interna
 Temperatura
 Energía interna
 Calor
 Equilibrio térmico
 Medida de temperatura
 El termómetro clínico
 Escala absoluta de temperatura
2.



Medida de calor
Unidades de calor
Equivalente mecánico del calor
Medición del calor
HIDRAULICA
1. Hidrostática
 Concepto e importancia del estudio de la hidráulica y su división
 Estados físicos de la materia
 Densidad y peso especifico
 Presión, presión hidrostática, presión atmosférica, presión manométrica y presión absoluta
 Propiedades de los líquidos en reposo, viscosidad, tensión superficial, cohesión, adherencia y capilaridad
2.






Presión atmosférica, Principio de Pascal y principio de Arquímedes
Presión atmosférica
Principio de Pascal
Principio de Arquímedes
Sistema de referencia
Vector de posición y desplazamiento de una partícula material
Rapidez, velocidad y aceleración instantánea
TEMPERATURA, CALOR Y ENERGIA INTERNA
Ejercicios: Temperatura, Energía interna, calor, equilibrio térmico, medida de la temperatura, el termómetro clínico, escala
absoluta de temperatura.
1. Es una medida de la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo:
a) calor
b) energía térmica
c) temperatura
d) equilibrio térmico
2. Energía que se transfiere de un objeto a otro debido a la diferencia de temperatura:
a) calor
b) energía térmica
c) temperatura
d) equilibrio térmico
3. El calor se transfiere...
a) de un objeto a otro cuando están en equilibrio térmico.
b) de un objeto de menor temperatura a otro de mayor temperatura cuando se ponen en contacto.
c) de un objeto de mayor temperatura a otro de menor temperatura cuando se ponen en contacto.
d) de un objeto de mayor masa a otro de menor masa cuando se ponen en contacto.
4. Dos objetos están en equilibrio térmico cuando sus moléculas:
a) tienen la misma energía cinética total.
b) tienen la misma energía potencial total.
c) tienen la misma energía cinética promedio.
d) tienen la misma energía interna total.
5. La temperatura de un objeto A es mayor que la de otro objeto B. Si se ponen en contacto entonces:
a) se transfiere energía térmica de B hacia A.
b) la temperatura de A disminuye gradualmente, mientras que la de B aumenta.
c) la temperatura de A aumenta gradualmente, mientras que la de B disminuye.
d) se transfiere energía térmica de A hacia B.
e) finalmente estarán en equilibrio térmico.
f) b, d y e son verdaderas.
6. Si dos objetos A y B están en equilibrio térmico entre sí, entonces:
a) no hay transferencia de energía térmica neta de un cuerpo a otro.
b) los objetos tienen diferente temperatura.
c) los objetos tienen la misma temperatura.
d) a y c son correctos.
7. Si dos objetos se ponen en contacto el calor fluye:
a) del de mayor masa al de menor masa.
b) del de menor masa al de mayor masa.
c) del de menor temperatura al de mayor temperatura.
d) del de mayor temperatura al de menor temperatura.
e) de aquel cuya energía cinética promedio de sus moléculas es mayor hacia aquel cuya energía cinética promedio
de sus moléculas es menor.
f ) d y e son correctas.
8. Representa la suma de todas las energías moleculares cinéticas y potenciales de un objeto:
a) calor
b) temperatura
c) energía térmica
d) energía interna
e) c y d son correctas.
9. Temperatura a la cual el volumen de un gas sería cero:
a) 0 °C
b) -273 °C
c) 0 K
d) -459.4 °F
e) b, c y d son correctas.
10. Temperatura a la cual las moléculas de un gas poseen la cantidad mínima posible de energía cinética:
a) cero absoluto (0 K)
b) 0 °C
c) -300 °C
d) -273 °C
e) a y d son correctas.
11. Se define como la fracción
1
272.15
de la temperatura en el punto triple del agua:
a) grado Celsius
b) grado Fahrenheit
c) Rankine
d) Kelvin
12. Temperatura a la cual el agua y el hielo coexisten en equilibrio térmico bajo una presión de una atmósfera:
a) punto de fusión del agua
b) cero absoluto
c) punto de ebullición del agua
d) punto triple del agua
13. Temperatura a la cual el agua y el vapor de agua coexisten en equilibrio térmico bajo una presión de una atmósfera:
a) punto de fusión del agua
b) cero absoluto
c) punto de ebullición del agua
d) punto triple del agua
14. Temperatura y presión en la que el agua, el hielo y el vapor de agua coexisten simultáneamente en equilibrio térmico:
a) punto de fusión del agua
b) cero absoluto
c) punto de ebullición del agua
d) punto triple del agua
15. ¿A cuántos grados Celsius equivalen 104 °F?
a) 40 °C
b) 51 °C
c) 38 °C
d) 42 °C
16. ¿A cuántos grados Fahrenheit equivalen -10 °C?
a) 14 °F
b) 17 °F
c) 20 °F
d) 12 °F
17. ¿A cuántos Kelvins equivalen 675 °F?
a) 680 K
b) 605.16 K
c) 630.2 K
d) 625 K
18. El punto de fusión del estaño es 449.6 °F. ¿Cuál es el punto de fusión del estaño en grados Celsius?
a) 208 °C
b) 240 °C
c) 232 °C
d) 228 °C
El punto de fusión del alcohol etílico es de -117 °C. Contesta las preguntas 19 y 20.
19. Expresa esta temperatura en Kelvins.
a) 148 K
b) 150 K
c) 159 K
d) 156 K
20. ¿Cuál es el punto de fusión del alcohol etílico en la escala Fahrenheit?
a) -178.6 °F
b) -200 °F
c) -165.4 °F
d) -186 °F
21. El punto de fusión de la plata es 1763.6 °F. ¿Cuál es el punto de fusión de la plata en grados Celsius?
a) 980 °C
b) 975 °C
c) 962 °C
d) 1000 °C
22. ¿Cuál es el punto de fusión de la plata en Kelvins?
a) 1235 K
b) 689 K
c) 1400 K
d) 1275 K
23. El punto de fusión del nitrógeno es 63 K. ¿Cuál es el punto de fusión del nitrógeno en grados Celsius?
a) –200 °C
b) –220 °C
c) –230 °C
d) –210 °C
24. El punto de fusión del mercurio es 234 K. Expresa esta temperatura en grados Fahrenheit.
a) -47.78 °F
b) -35.6 °F
c) -39.4 °F
d) -38.2 °F
25. Si x °C = x °F, ¿cuál es el valor de x?
a) -45
b) 40
c) -40
d) -38
Ejercicios: Medida del calor, unidades de calor, equivalente mecánico del calor, medición del calor
1. Se define como la cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura de 1 g de agua de 14.5 °C a 15.5 °C:
a) watt
b) joule
c) caloría
d) kilocaloría
e) Unidad Térmica Británica (Btu)
2. Se define como la cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura de 1 kg de agua de 14.5 °C a 15.5 °C:
a) watt
b) joule
c) caloría
d) kilocaloría
e) Unidad Térmica Británica (Btu)
3. Cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura de una libra de agua de 63 °F a 64 °F:
a) watt
b) joule
c) caloría
d) kilocaloría
e) Unidad Térmica Británica (Btu)
4. Unidad de medida del calor en el SI:
a) caloría
b) Unidad Térmica Británica (Btu)
c) joule
d) kilocaloría
e) watt
5. Equivalente mecánico de calor:
a) 1 J = 4.186 cal
b) 1 cal = 4.186 J
c) 1 J = 4.186 cal
d) 1 cal = 4.286 cal
6. Cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura de un objeto en 1°C:
a) calor específico del objeto
b) caloría
c) Btu
d) capacidad calorífica del objeto
7. Cantidad de calor que se requiere para elevar en un grado la temperatura de una unidad de masa de un objeto:
a) calor específico del objeto
b) capacidad calorífica del objeto
c) caloría
d) Btu
8. Considera los siguientes datos:
Cuando estos dos metales entran en contacto térmico, ¿qué puede suceder de las siguiente afirmaciones?
a) El calor fluirá de la plata al oro porque tiene un mayor calor específico.
b) El calor fluirá del oro a la plata porque tiene una masa mayor.
c) El calor fluirá del oro a la plata porque tiene una temperatura mayor.
d) El calor fluirá de la plata al oro porque tiene una temperatura menor.
e) No hay transferencia de energía térmica.
9. Considera dos objetos A y B, con una masa de 400 g cada uno y ambos a una temperatura de 25 °C. Si el calor específico de A
es mayor que el de B. En las mismas condiciones de calentamiento, ¿cuál objeto requiere más tiempo para alcanzar una
temperatura de 26 °C?
a) El objeto A
b) El objeto B
c) Requieren el mismo tiempo.
10. El calor específico del agua es 4186 J/kg K, el del alcohol etílico es 2500 J/kg K, ¿cuál de los dos líquidos es mejor refrigerante?
a) El agua
b) El alcohol etílico
c) Los dos tienen igual grado de refrigeración.
11. Una muestra de agua de 500 g de agua se calienta desde 10 °C hasta 80 °C. Calcula la cantidad de calor absorbido por el agua.
El calor específico del agua es 4186 J/kg K.
a) 146.5 kJ
b) 154.3 kJ
c) 141.8 kJ
d) 150 kJ
12. Un trozo de hierro de 900 g se enfría de 80 °C a 20 °C. Calcula la cantidad de calor liberado por el metal. El calor específico del
hierro es 470 J/kg K.
a) 20.9 kJ
b) 28.3 kJ
c) 25.4 kJ
d) 21.15kJ
13. Una barra de plata sterling de 400 g se calienta de 25 a 125 °C. Calcula el calor absorbido por el metal (𝐶𝐴𝑔 = 230 J/kg K).
a) 9.6 kJ
b) 9.2 kJ
c) 10.1 kJ
d) 9.0 kJ
14. Calcula la cantidad de calor liberado por 250 g de mercurio cuando se enfrían desde 60 °C hasta 20 °C
(𝐶𝐻𝑔 = 140 J/kg K).
a) 2.1 kJ
b) 1.7 kJ
c) 2.4 kJ
d) 1.4 KJ
15. ¿Qué cantidad de calor debe suministrarse a 600 g de cobre para elevar su temperatura de 20 °C a 140 °C?
(𝐶𝐶𝑢 = 390 J/kg K).
a) 28.08 kJ
b) 23.6 kJ
c) 25.4 kJ
d) 26.1 kJ
16. Calcula la cantidad de calor que liberan dos litros de agua cuando su temperatura cambia de 70 °C a 10 °C ⁄
(𝐶𝐻2𝑂 = 4186 J/kg K).
a) 502.3 kJ
b) 604.5 kJ
c) 496.8 kJ
d) 508.7 kJ
17. La temperatura de un trozo de acero de 6 kg es de 150 °C, ¿cuál será su temperatura después de liberar 90 kJ de energía
calorífica? (𝐶𝐴𝑐𝑒𝑟𝑜 = 480 J/kg K).
a) 125 °C
b) 115.8 °C
c) 120.5 °C
d) 118.75 °C
18. Una muestra de 350 g de latón inicialmente a 60 °C, libera 5.46 kJ de energía calorífica, ¿cuál es su temperatura justo al
término de perder dicha energía? (𝐶𝐿𝑎𝑡ó𝑛 = 390 J/kg K).
a) 24 °C
b) 20 °C
c) 18 °C
d) 27 °C
19. Se requiere 4972 calorías para calentar 800 g de hierro de 25 °C a 80 °C. Calcula el calor específico del hierro en
a) 0.15
b) 0.20
c) 0.14
𝑐𝑎𝑙
𝑔 · °C
𝑐𝑎𝑙
𝑔 · °C
𝑐𝑎𝑙
𝑔 · °C
𝑐𝑎𝑙
𝑔 · °C
𝑐𝑎𝑙
d) 0.113
𝑔 · °C
20. ¿Cuántas calorías se requieren para elevar la temperatura de 2 kg de aluminio de 15 °C a 45 °C? (𝐶𝐴𝑙 = 0.22
𝑐𝑎𝑙
).
𝑔 · °C
a) 14 800 cal
b) 13 200 cal
c) 12 400 cal
d) 15 000 cal
21. Se ponen en contacto térmico 200 g de cobre a 100 °C con 100 g de hierro a 20 °C. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio de
𝐽
𝐽
los metales? Considera que no hay pérdida de calor hacia los alrededores (𝐶𝐶𝑢 = 390
; 𝐶𝐹𝑒 = 470
).
𝐾𝑔 · K
𝐾𝑔 · K
a) 74.5 °C
b) 69.9 °C
c) 64.5 °C
d) 78.1 °C
22. Se sumerge un trozo de aluminio de 2 kg a 80 °C en un recipiente que contiene 400 g de agua a 20 °C. Asumiendo que el
recipiente no absorbe calor y no hay pérdida de calor hacia los alrededores, ¿cuál es la temperatura final de equilibrio del
𝐽
𝐽
sistema? (𝐶𝐴𝑙 = 920
; 𝐶𝐴𝑔𝑢𝑎 = 4186
).
𝐾𝑔 · K
𝐾𝑔 · K
a) 56.3 °C
b) 48.5 °C
c) 54.5 °C
d) 51.4 °C
23. Se ponen en contacto térmico 200 g de cobre a 100 °C con 120 g de hierro a 20 °C. Suponiendo que no hay pérdida de calor al
𝐽
𝐽
entorno, determina la temperatura final de equilibrio del cobre y el hierro (𝐶𝐶𝑢 = 390
; 𝐶𝐹𝑒 = 470
).
𝐾𝑔 · K
𝐾𝑔 · K
a) 56.7 °C
b) 66.4 °C
c) 69.1 °C
d) 62.3 °
24. Una hoja de hierro de 200 g a 56 °C, se coloca sobre una hoja de oro de 200 g a 18 °C. Determina la temperatura final de
𝐽
𝐽
equilibrio de la hoja. Considera que no hay pérdida de calor hacia los alrededores (𝐶𝐹𝑒 = 470
; 𝐶𝐴𝑢 = 130
).
𝐾𝑔 · K
𝐾𝑔 · K
a) 50.9 °C
b) 63.5 °C
c) 44.3 °C
d) 47.8 °C
25. Un recipiente de 450 g de aluminio contiene 150 g de agua a 10 °C. Si se agregan 200 g de agua a 100 °C, ¿cuál es la
𝑐𝑎𝑙
temperatura final del sistema? Considera que no hay pérdida de calor hacia los alrededores (𝐶𝐴𝑙 = 0.22
;
𝑔 · °C
𝑐𝑎𝑙
𝐶𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1
).
𝑔 · °C
a) 45.3 °C
b) 58.3 °C
c) 50.1 °C
d) 60 °C
26. Un trozo de metal de 200 g a 100 °C se coloca en un calorímetro que contiene 400 g de agua a 20 °C. Si la temperatura final
de equilibrio del sistema es de 27.92 °C, determina el calor específico del metal. Considera que el recipiente no absorbe calor
𝐽
(𝐶𝐴𝑔𝑢𝑎 = 4186
).
𝐾𝑔 · K
a) 960
b) 920
c) 886
d) 940
𝐽
𝐾𝑔 · K
𝐽
𝐾𝑔 · K
𝐽
𝐾𝑔 · K
𝐽
𝐾𝑔 · K
27. Un trozo de metal de 100 g a 100 °C, se coloca en un calorímetro que contiene 300 g de agua a 20 °C. Si la temperatura final
de equilibrio del sistema es de 21.44 °C, determina el calor específico del metal (considera que el recipiente no absorbe calor).
𝐽
a) 230
𝐾𝑔 · K
𝐽
b) 190
𝐾𝑔 · K
𝐽
c) 240
𝐾𝑔 · K
𝐽
d) 205
𝐾𝑔 · K
28. Una aleación de 100 g a 100 °C se coloca en un calorímetro de aluminio que contiene 300 g de agua a 20 °C. Si la masa del
recipiente interior del calorímetro junto con un agitador del mismo material es de 100 g, y la temperatura final de equilibrio del
𝐽
𝐽
sistema es de 22.7 °C, determina el calor específico de la aleación (𝐶𝐴𝑙 = 920
; 𝐶𝐴𝑔𝑢𝑎 = 4186
).
𝐾𝑔 · K
𝐾𝑔 · K
𝐽
a) 470.8
𝐾𝑔 · K
𝐽
b) 460.2
𝐾𝑔 · K
𝐽
c) 378.3
𝐾𝑔 · K
𝐽
d) 490.1
𝐾𝑔 · K
29. Ochenta g de perdigones de cobre a 150 °C se colocan en un calorímetro de aluminio que contiene 200 g de agua a 25 °C. La
masa del calorímetro junto con un agitador del mismo material es de 60 g. Determina el calor específico del cobre si la
𝐽
𝐽
temperatura final de equilibrio del sistema es de 29.2 °C (𝐶𝐴𝑙 = 920
; 𝐶𝐴𝑔𝑢𝑎 = 4186
).
𝐾𝑔 · K
𝐾𝑔 · K
𝐽
a) 397
𝐾𝑔 · K
𝐽
b) 470
𝐾𝑔 · K
𝐽
c) 388
𝐾𝑔 · K
𝐽
d) 370
𝐾𝑔 · K
HIDROESTATICA
Ejercicios: Estados físicos de la materia, densidad, peso específico, densidad relativa
1. Estado físico de la materia en el cual las sustancias tienen forma y volumen definidos.
a) plasma
b) líquido
c) gaseoso
d) sólido
2. Estado físico de la materia en el cual las sustancias tienen volumen definido, pero pueden fluir y adoptar la forma del
recipiente que los contiene.
a) plasma
b) líquido
c) gaseoso
d) plasma
3. Estado físico de la materia en el cual las sustancias no tienen forma ni volumen definido y ocupan todo el recipiente que los
contiene.
a) plasma
b) líquido
c) gaseoso
d) sólido
4. Estado de la materia que se compone de electrones y de iones positivos. El desprendimiento de los electrones de los átomos
resulta de las violentas colisiones entre las partículas de la materia cuando su temperatura es mayor de 2000 °C.
a) sólido
b) líquido
c) gaseoso
d) plasma
5. Se define como la masa por unidad de volumen.
a) peso
b) presión
c) densidad
d) densidad relativa
e) peso específico
6. Se define como el peso por unidad de volumen.
a) peso
b) presión
c) densidad
d) densidad relativa
e) peso específico
7. Unidad de la densidad en el SI.
a) kg/cm3
b) N/m3
c) N/m2
d) kg/m3
e) m3/kg
8. Se define como la razón:
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒖𝒏𝒂 𝒔𝒖𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆𝒍 𝒂𝒈𝒖𝒂
a) densidad absoluta
b) volumen
c) densidad relativa
d) peso específico
9. Si la densidad relativa del mercurio es 13.6, esto significa que:
a) La densidad del mercurio es 13.6 veces menor que la del agua.
b) La masa de un volumen de mercurio es 13.6 veces menor que la masa de un volumen igual de agua.
c) La masa de un volumen de mercurio es 13.6 veces mayor que la masa de un volumen igual de alcohol.
d) La masa de un volumen de mercurio es 13.6 veces mayor que la masa de un volumen igual de agua.
10. Determina la densidad de una piedra cuya densidad relativa es 1.4.
a) 14 kg/m3
b) 1 400 g/m3
c) 1.4 g/cm3
d) 1 400 kg/m3
e) c y d son correctos
11. La densidad del aluminio es 2700 kg/m3, ¿cuál es su densidad relativa?
a) 2.7 g/cm3
b) 2.7
c) 2700
d) 3.5
12. Encuentra la densidad de la gasolina si 306 g de dicha sustancia ocupa un volumen de 450 cm 3. Expresa el resultado en kg/m3.
a) 700 kg/m3
b) 620 kg/m3
c) 680 kg/m3
d) 715 kg/m3
13. Determina el volumen que ocupan 140 g de mercurio (la densidad del mercurio es 13.6 g/cm 3).
a) 8.0 cm3
b) 10.3 cm3
c) 12 cm3
d) 9.3 cm3
14. Calcula la masa de 120 cm3 de alcohol etílico (𝜌𝐴𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙 = 0.79 g/cm3).
a) 94.8 g
b) 106 g
c) 90.0 g
d) 80.6 g
15. Encuentra el peso de 8600 cm3 de alcohol etílico (𝜌𝐴𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙 = 790 kg/m3).
a) 66.6 N
b) 70.5 N
c) 60.1 N
d) 74.0 N
16. Determina la masa de un cubo de aluminio cuya arista es de 12 cm (𝜌𝐴𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 = 2700 kg/m3).
a) 4.0 kg
b) 6.1 kg
c) 4.66 kg
d) 5.4 kg
17. Encuentra el peso del aire que se encuentra en una habitación cuyas dimensiones son 3.5 m X 4 m X 3 m. La densidad del aire
es 1.29 kg/m3.
a) 600 N
b) 548.5 N
c) 500.5 N
d) 531 N
18. Una alberca cuyas dimensiones son 6 m X 3 m X 1.5 m, está llena de agua. Encuentra la masa del agua (𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3).
a) 25 000 kg
b) 30 000 kg
c) 27 000 kg
d) 24 000 kg
19. Determina el volumen que ocupan 400 g de hierro. La densidad relativa del hierro es 7.8.
a) 65 cm3
b) 51.3 cm3
c) 94 cm3
d) 49.1 cm3
20. Un recipiente tiene capacidad para 150 litros de agua o 132 kg de benceno. Determina la densidad del benceno.
a) 960 kg/m3
b) 880 kg/m3
c) 690 kg/m3
d) 820 kg/m3
Ejercicios: PRESION
1. Se define como la fuerza por unidad de área, donde la fuerza debe ser perpendicular (normal) a la superficie sobre la que
actúa.
a) densidad
b) peso
c) peso específico
d) presión
2. Unidad de presión en el SI.
a) N/cm2
b) kg/m2
c) N/m2
d) Pascal
e) c y d son correctas.
3. Indica en cuál de los siguientes casos es mayor la presión:
a) Un hombre parado.
b) El mismo hombre, pero sentado.
c) El mismo hombre, pero acostado.
4. Señala en cuál de los siguientes casos la presión disminuye. En todos los casos considera una misma persona.
a) Está acostada y luego se sienta.
b) Cambia sus zapatos por unos tenis.
c) Está sentada y luego se para.
d) Cambia sus esquíes por unos zapatos.
e) Cambia sus zapatos por unos esquíes.
5. Una persona no se hunde en la nieve cuando usa esquíes porque:
a) disminuye su peso;
b) aumenta la presión de su peso sobre la nieve;
c) disminuye la presión de su peso sobre la nieve;
d) disminuye su peso específico.
Cada uno de los zapatos de un hombre de 90 kg tiene un área de 180 cm2. Contesta las preguntas 6 y 7.
6. Encuentra la presión que ejerce el hombre sobre el suelo cuando está parado en sus dos pies.
a) 30 040 N/m2
b) 24 500 N/m2
c) 28 200 N/m2
d) 17 900 N/m2
7. Calcula la presión que ejerce el hombre sobre el suelo cuando se para en un solo pie.
a) 52 000 N/m2
b) 48 000 N/m2
c) 50 000 N/m2
d) 49 000 N/m2
8. Las llantas de un auto de 1000 kg entran en contacto con el piso en una superficie rectangular de 14 cm X 20 cm. Calcula la
presión que ejerce el auto sobre el piso.
a) 3.9 X 105 N/m2 así: 390 kpa
b) 3.5 X 105 N/m2 así: 350 kpa
c) 4.0 X 105 N/m2 así: 400 kpa
d) 3.2 X 105 N/m2 así: 320 kpa
9. Las dimensiones de un lingote de plomo son 14.0 cm X 8.0 cm X 5.0 cm. Calcula la presión que ejerce sobre el suelo cuando
descansa sobre su superficie más pequeña (𝜌𝑃𝑙𝑜𝑚𝑜 = 11300 kg/m3).
a) 18 660 N/m2
b) 15 500 N/m2
c) 20 000 N/m2
d) 17 500 N/m2
Ejercicios: Propiedades de los líquidos en reposo, presión hidrostática, tonel de Pascal
1. La presión hidrostática es independiente de
a) la forma del recipiente que lo contiene.
b) la aceleración de la gravedad.
c) la densidad del líquido.
d) la profundidad.
e) el tamaño del recipiente.
f ) a y e son correctas.
2. El diámetro de un recipiente de forma cilíndrica lleno de agua es de 12 cm. Si la presión hidrostática en el fondo es de 4900 Pa.
¿Cuál sería la magnitud de la presión hidrostática en el fondo del cilindro si su diámetro fuera de 24 cm?
a) 9 800 Pa
b) 2 450 Pa
c) 4 900 Pa
d) No se puede determinar.
3. Los líquidos en reposo ejercen presiones en un punto cualquiera de su interior
a) sólo hacia abajo.
b) sólo hacia arriba.
c) sólo hacia los lados.
d) en todas direcciones.
4. Calcula la presión hidrostática en el fondo de una alberca de 1.4 m de profundidad que está llena de agua dulce
(𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑢𝑙𝑐𝑒 = 1000 kg/m3).
a) 14.6 kPa
b) 13.7 kPa
c) 12.9 kPa
d) 15.4 kPa
5. Calcula la presión hidrostática en el fondo de un tanque de 80 cm de profundidad que está lleno de aceite
(𝜌𝐴𝑒𝑖𝑡𝑒 = 800 kg/m3).
a) 6272 Pa
b) 5488 Pa
c) 7300 Pa
d) 6058 Pa
6. Encuentra la presión hidrostática en el fondo de una columna de mercurio de 50 cm de altura
(𝜌𝐻𝑔 = 13600 kg/m3).
a) 57.6 kPa
b) 74 kPa
c) 61 kPa
d) 66.64 kPa
7. ¿A qué profundidad nada una persona dentro de una alberca si la presión hidrostática sobre ella es de 18 650 Pa?
(𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3)
a) 1.8 m
b) 2.0 m
c) 1.7 m
d) 1.9 m
8. Determina la presión hidrostática en el fondo de una cisterna de forma rectangular llena de agua dulce, si sus dimensiones son
7 m de largo, 10 m de ancho y 2 m de altura.
a) 19.6 kPa
b) 18.4 kPa
c) 17 kPa
d) 29.4 kPa
9. La presión hidrostática en el fondo de un tanque lleno de aceite de semilla de algodón es de 15427.2 Pa. Si el
diámetro del tanque es de 1.5 m y la densidad relativa del aceite es 0.926, ¿cuál es la altura del tanque?
a) 20 m
b) 1.7 m
c) 1.85 m
d) 1.60 m
10. Una columna de agua de 60 cm de altura sostiene otra columna de 46 cm de un fluido desconocido. Determina
la densidad del fluido desconocido. Expresa el resultado en g/cm 3.
a) 1.4 g/cm3
b) 1.2 g/cm3
c) 1.3 g/cm3
d) 1.5 g/cm3
Ejercicios: Presión atmosférica, medida de la presión atmosférica, presión normal ó estándar, presión absoluta, presión
manométrica
1. Presión que se debe al peso de la atmósfera.
a) presión absoluta
b) presión manométrica
c) presión atmosférica
d) presión hidrostática
2. Presión ejercida por la atmósfera terrestre que al nivel del mar y a 0 °C soporta una columna de mercurio de 76 cm de altura.
a) presión absoluta
b) presión hidrostática
c) presión normal o estándar
d) presión manométrica
3. Magnitud de la presión normal o estándar en Pascales.
a) 1.13 X 105 Pa
b) 1.013 X 105 Pa
c) 1.03 X 105 Pa
d) 1.08 X 105 Pa
4. Unidad de presión que es equivalente a la magnitud de la presión normal o estándar.
a) Pascal
b) Torr
c) atmósfera
d) kilopascal
5. Una atmósfera equivale a...
a) 76 cm de mercurio.
b) 1.013 X 105 Pa.
c) 14.7 lib/in2.
d) 30.0 pulgadas de mercurio.
e) Todas son correctas.
6. ¿Dónde es menor el valor de la presión atmosférica? ¿Al nivel del mar, a 100 m sobre el nivel del mar o a 300 m sobre el nivel
del mar?
a) Es igual en todos los niveles.
b) A 100 m.
c) A 300 m.
d) Al nivel del mar.
7. La altura de la ciudad de Monterrey sobre el nivel del mar es de 537 m, mientras que la altitud de Saltillo es de 1700 m sobre el
nivel del mar. ¿En cuál de las dos ciudades es mayor la presión atmosférica?
a) Es igual.
b) En Monterrey.
c) En Saltillo.
8. Si en el experimento de Torricelli para determinar el valor de la presión atmosférica al nivel del mar y a 0 °C, se
utiliza agua en lugar de mercurio, ¿qué altura alcanza la columna de agua? (𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3.)
a) 8.6 m
b) 11.5 m
c) 9.6 m
d) 10.3 m
9. Si en el experimento de Torricelli para determinar el valor de la presión atmosférica al nivel del mar y a 0 °C, se
utiliza alcohol en lugar de mercurio, ¿qué altura alcanza la columna de alcohol? (𝜌𝐴𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙 = 790 kg/m3.)
a) 14.5 m
b) 12.7 m
c) 13.08 m
d) 13.5 m
10. Dispositivo que se utiliza para medir la presión atmosférica.
a) picnómetro
b) manómetro
c) barómetro
d) hidrómetro
11. Se pronostica lluvia cuando:
a) El valor de la presión atmosférica está por debajo de lo normal.
b) El valor de la presión atmosférica está por encima de lo normal.
12. Dispositivo que mide la diferencia de presiones: presión absoluta – presión atmosférica:
a) barómetro
b) hidrómetro
c) manómetro
d) picnómetro
13. Nombre del resultado obtenido de la diferencia: presión absoluta – presión atmosférica:
a) presión normal
b) presión manométrica
c) presión relativa
d) empuje
14. Calcula la presión absoluta en el fondo de un tanque lleno de gasolina y abierto a la atmósfera que tiene 1.2 m de altura
(𝜌𝐺𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 = 680 kg/m3).
a) 109.3 kPa
b) 120.5 kPa
c) 102.4 kPa
d) 98.5 kPa
15. Calcula la presión absoluta en el fondo de un tanque lleno de aceite y abierto a la atmósfera que tiene 1.4 m de altura
(𝜌𝐴𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = 800 kg/m3).
a) 106 860 Pa
b) 112 276 Pa
c) 116 450 Pa
d) 110 629.6 Pa
16. Determina la presión absoluta ejercida sobre un buzo que está a 5 m debajo de la superficie del océano
(𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑟 = 1030 kg/m3).
a) 151 770 Pa
b) 165 400 Pa
c) 146 940 Pa
d) 150 000 Pa
17. ¿A qué profundidad está nadando una persona dentro de una alberca si la presión absoluta que se ejerce sobre ella es de
115,020 Pa? (𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3.)
a) 2.0 m
b) 1.58 m
c) 1.4 m
d) 1.6 m
18. ¿A qué profundidad se encuentra un buzo en el interior del océano, si la presión absoluta que se ejerce sobre él es de
222,428 Pa? (𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑟 = 1030 kg/m3.)
a) 11 m
b) 10 m
c) 12.5 m
d) 12 m
19. Si en el manómetro de la siguiente figura la diferencia entre los niveles de mercurio es de 20 cm. Calcula la presión absoluta
en el tanque (𝜌𝐻𝑔 = 13600 kg/m3); 𝜌0 =1 atmosfera.
a) 127.95 kPa
b) 120.8 kPa
c) 130.0 kPa
d) 125.42 kPa
Si en el manómetro de la siguiente fi gura, la diferencia entre los niveles de mercurio es de 30 cm. Contesta las preguntas
20 y 21 (𝑃𝑎𝑡𝑚 = 1 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎).
20. Encuentra la presión manométrica.
a) 141.3 kPa
b) 45.1 kPa
c) 40 kPa
d) 35.6 kPa
21. Determina la presión absoluta.
a) 141.3 kPa
b) 45.1 kPa
c) 40.0 kPa
d) 138.5 kPa
22. La presión manométrica del agua al pie de una casa es de 70 X 103 Pa, ¿cuál es la altura máxima que puede alcanzar el agua
en las tuberías de suministro?
a) 8.0 m
b) 6.7 m
c) 7.9 m
d) 7.14 m
23. Un manómetro indica que la presión del agua es de 245 kPa al pie de un edificio. Calcula la máxima altura que puede alcanzar
el agua por la tubería del suministro. (𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3.)
a) 20 m
b) 18 m
c) 28 m
d) 25 m
Ejercicios: Principio de Pascal
1.
Enuncia el principio de Pascal.
2. El área del pistón mayor de una prensa hidráulica es 15 veces mayor que el área del otro. Si se aplica una fuerza sobre el pistón
menor. ¿Cuántas veces es mayor la fuerza de salida que la fuerza de entrada?
a) 7.5
b) 150
c) 15
d) 225
3. El diámetro del pistón mayor de una prensa hidráulica es 4 veces mayor que el diámetro del menor. Si se aplica una fuerza
sobre el pistón menor. ¿Cuántas veces es mayor la fuerza de salida que la fuerza de entrada?
a) 4
b) 8
c) 16
d) 20
4. El área del pistón mayor de una prensa hidráulica es 16 veces mayor que el área del pistón menor. Si se aplica
una fuerza de 20 N sobre el pistón menor. ¿Qué fuerza se ejerce sobre el pistón mayor?
a) 400 N
b) 160 N
c) 320 N
d) 360 N
5. El diámetro del pistón mayor de una prensa hidráulica es 5 veces mayor que el diámetro del pistón menor. Si se aplica una
fuerza de 30 N en el pistón menor. ¿Qué fuerza se ejerce sobre el pistón mayor?
a) 800 N
b) 150 N
c) 750 N
d) 950 N
6. El diámetro del pistón mayor de un elevador hidráulico es de 48 cm, mientras que el del menor es de 6 cm. ¿Qué fuerza se
debe aplicar sobre el pistón menor para elevar un automóvil de 1000 kg sobre el pistón mayor?
a) 153.1 N
b) 148 N
c) 160.3 N
d) 150.0 N
7. Los pistones de una prensa hidráulica tienen áreas de 12 cm2 y 600 cm2, respectivamente. ¿Qué carga puede elevarse por el
cilindro mayor, si ejerce una fuerza de 160 N sobre el menor?
a) 10 600 N
b) 10 000 N
c) 8000 N
d) 9400 N
8. Los émbolos de una prensa hidráulica, tienen diámetros de 8 cm y 112 cm, respectivamente. ¿Qué fuerza se debe aplicar sobre
el émbolo menor para levantar una carga de 1 200 kg?
a) 70 N
b) 60 N
c) 75 N
d) 65 N
9. Se aplica una fuerza de 20.0 N sobre el émbolo menor de una prensa hidráulica cuya área es de 6 cm 2. Si se requiere levantar
un carga de 1 500 N, ¿cuál debe ser la longitud del diámetro del pistón mayor?
a) 18.5 cm
b) 23.94 cm
c) 28.1 cm
d) 20.8 cm
Ejercicios: Principio de Arquímedes, flotación, Equilibrio de líquidos superpuestos
1. Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo experimenta una fuerza hacia arriba llamada empuje, cuya
magnitud es igual al peso del volumen del líquido que desplaza.
a) Principio de Bernoulli
b) Principio de Pascal
c) Principio de Torricelli
d) Principio de Arquímedes
2. Cuando un objeto se sumerge total o parcialmente en un líquido en reposo, entonces:
a) El volumen del objeto es menor que el volumen del líquido desplazado.
b) El volumen del objeto es igual que volumen del líquido desplazado.
c) El volumen del objeto es menor que el volumen del líquido desplazado.
3. Si el empuje que experimenta un objeto que se sumerge en un fluido en reposo, es menor que el peso del objeto, entonces:
a) el cuerpo flota.
b) el cuerpo se hunde.
c) el cuerpo ni flota ni se hunde.
4. Si el empuje que experimenta un objeto que se sumerge en un fluido en reposo; es igual que el peso del objeto, entonces:
a) el cuerpo flota.
b) el cuerpo se hunde.
c) el cuerpo ni flota ni se hunde.
5. Si el empuje que experimenta un objeto que se sumerge en un fluido en reposo, es mayor que el peso del objeto, entonces:
a) el cuerpo flota.
b) el cuerpo se hunde.
c) el cuerpo ni flota ni se hunde.
6. Si al sumergir un objeto en un fluido en reposo, se hunde, significa que:
a) La densidad del fluido es igual que la densidad del objeto.
b) La densidad del fluido es mayor que la densidad del objeto.
c) La densidad del fluido es menor que la densidad del objeto.
7. Si al sumergir un objeto en un fluido en reposo, ni se hunde ni flota, significa que:
a) La densidad del fluido es igual que la del objeto.
b) La densidad del fluido es menor que la del objeto.
c) La densidad del fluido es mayor que la del objeto.
8. Si al sumergir un objeto en un fluido en reposo, flota, significa que:
a) La densidad del fluido es igual que la densidad del objeto.
b) La densidad del fluido es menor que la densidad del objeto.
c) La densidad del fluido es mayor que la densidad del objeto.
9. La densidad del roble es de 810 kg/m3. ¿En cuál de los siguientes líquidos puede flotar?
a) alcohol (𝜌 = 790 kg/m3)
b) gasolina (𝜌 = 680 kg/m3)
c) benceno (𝜌 = 880 kg/m3)
d) en el alcohol y en la gasolina
Una piedra pesa 19.6 N en el aire y 15.68 N en el agua. Contesta las preguntas 10 y 11. (𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3)
10. Calcula el volumen de la piedra.
a) 6 X 10-4 m3
b) 4 X 10-4 m3
c) 3.5 X 10-4 m3
d) 4.2 X 10-4 m3
11. Determina la densidad de la piedra.
a) 5000 kg/m3
b) 4800 kg/m3
c) 5400 kg/m3
d) 6000 kg/m3
Un objeto pesa 400 N en el aire y 328 N cuando se le sumerge en glicerina. Contesta las preguntas 12 y 13
(𝜌𝑔𝑙𝑖𝑐𝑒𝑟𝑖𝑛𝑎 = 1260 kg/m3).
12. Calcula el volumen del objeto.
a) 0.00983 m3
b) 0.00416 m3
c) 0.00698 m3
d) 0.00583 m3
13. Determina la densidad del objeto.
a) 6800 kg/m3
b) 7001 kg/m3
c) 7800 kg/m3
d) 8200 kg/m3
Una piedra pesa 7.8 N en el aire y 4.8 N cuando está sumergida en el agua. Contesta las preguntas 14, 15 y 16
(𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3).
14. Calcula la magnitud del empuje.
a) 4 N
b) 12.6 N
c) 3.0 N
d) 3.6 N
15. Calcula el volumen de la piedra.
a) 2.89 X 10-4 m3
b) 3.06 X 10-4 m3
c) 3.3 X 10-4 m3
d) 2.95 X 10-4 m3
16. Determina la densidad de la piedra.
a) 2601 kg/m3
b) 2400 kg/m3
c) 2900 kg/m3
d) 2500 kg/m3
Un objeto pesa 300 N en el aire y 220 N cuando se le sumerge en glicerina (𝜌𝑔𝑙𝑖𝑐𝑒𝑟𝑖𝑛𝑎 = 1260 kg/m3). Contesta las preguntas 17,
18 y 19.
17. Calcula el empuje que experimenta el objeto.
a) 80 N
b) 520 N
c) 90 N
d) 65 N
18. Calcula el volumen del objeto.
a) 7.1 X 10-4 m3
b) 5.62 X 10-4 m3
c) 7.5 X 10-4 m3
d) 6.48 X 10-4 m3
19. Calcula la densidad del objeto.
a) 4800 kg/m3
b) 4100 kg/m3
c) 4724 kg/m3
d) 4608 kg/m3
20. ¿Qué porcentaje del volumen de una pieza de cuarzo se sumerge al flotar en mercurio? (𝜌𝐻𝑔 = 13600 kg/m3 y
𝜌𝐶𝑢𝑎𝑟𝑧𝑜 = 2650 kg/m3)
a) 19.5%
b) 23%
c) 15%
d) 20.3%
21. ¿Qué porcentaje de un témpano de hielo permanecerá por arriba del nivel de un lago de agua dulce? (𝜌𝐻𝑖𝑒𝑙𝑜 = 920 kg/m3 y
𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3)
a) 92%
b) 85%
c) 8%
d) 9.2%
22. Un cilindro de 40 cm de altura flota en el agua de modo que emerge 12 cm, ¿cuál es su densidad? (𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3)
a) 490 kg/m3
b) 700 kg/m3
c) 720 kg/m3
d) 680 kg/m3
23. ¿A qué profundidad se sumergió un cilindro de hierro de 20 cm de altura cuando flota en mercurio? (𝜌𝐻𝑖𝑒𝑟𝑟𝑜 = 7800 kg/m3 y
𝜌𝐻𝑔 = 13600 kg/m3)
a) 11.47 cm
b) 9.5 cm
c) 13.4 cm
d) 10.8 cm
24. Un tronco de madera de 30 cm de altura, flota en el agua de modo que emerge 6 cm, ¿cuál es su densidad?
(𝜌𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1000 kg/m3)
a) 760 kg/m3
b) 860 kg/m3
c) 800 kg/m3
d) 700 kg/m3
25. Un corcho de 20 cm3 es sumergido completamente en alcohol y se suelta, ¿qué volumen del corcho quedará finalmente
sumergido? (𝜌𝐶𝑜𝑟𝑐ℎ𝑜 = 700 kg/m3 y 𝜌𝐴𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙 = 790 kg/m3)
a) 15.8 cm3
b) 17.72 cm3
c) 20 cm3
d) 16.3 cm3