SOLUCIÓN DE EJERCICIOS
FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN
SOLUCIÓN PROBLEMA 14.85 FÍSICA SEARS ZEMANSKY
14.85 Un fluido incompresible con densidad r está en un tubo deensayo horizontal con área transversal interior A. El tubo gira en uncírculo horizontal en una ultracentrífuga con rapidez angular v. Lasfuerzas gravitacionales son insignificantes. Considere un elemento devolumen del fluido con área A y espesor dr9, a una distancia r9 del ejede rotación. La presión en su superficie interior es p, y en la exterior,p 1 dp. a) Aplique la segunda ley de Newton al elemento de volumenpara demostrar que b) Si la superficie del fluido está enun radio r0 donde la presión es p0, demuestre que la presión p a unadistancia r $ r0 es p 5 p0 1 rv2(r2 2 r02)>2. c) Un objeto con volumen V y densidad rob tiene su centro de masa a una distancia Rcmob deleje. Demuestre que la fuerza horizontal neta que actúa sobre el objetoes rVv2Rcm, donde Rcm es la distancia del eje al centro de masa del fluido desplazado. d) Explique por qué el objeto se mueve hacia dentro sirRcm . robRcmob y hacia fuera si rRcm , robRcmob. e) Para objetos pequeños con densidad uniforme, Rcm 5 Rcmob. ¿Qué sucede con unamezcla de objetos de este tipo con diferentes densidades en una ultracentrífuga?
Solución:
Solución 1: Canal
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