Física Universitaria volumen 1, Sears & Zemansky. 12 edición

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.73 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.73 Un trozo de aluminio totalmente cubierto con una capa de oroforma un lingote que pesa 45.0 N. Siel lingote se suspende de una balanzade resorte y se sumerge en agua, lalectura es de 39.0 N. ¿Qué peso de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.72 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.72 El bloque A de la figura 14.39cuelga mediante un cordón de la balanza de resorte D y se sumerge en ellíquido C contenido en el vaso deprecipitados B. La masa del vaso es1.00 kg; la del líquido es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.71 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.71 Un bloque de madera balsa colocado en una charola de unabalanza de brazos iguales se equilibra exactamente con una masa delatón de 0.0950 kg en la otra charola. Calcule la masa verdadera de lamadera si su densidad es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.70 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.70 Un tanque cilíndrico vertical de área transversal A1 está abiertoal aire en su extremo superior y contiene agua hasta una altura h0. Accidentalmente, un trabajador perfora un agujero de área A2 en la basedel tanque. a) Deduzca una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.69 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.69 Se taladra un pequeño agujero en el lado de un tanque cilíndricovertical de agua que está sobre el piso con su extremo superior abiertoal aire. a) Si el nivel del agua tiene una altura H, ¿a qué altura…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.68 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.68 Una manguera de bomberos debe ser capaz de lanzar agua hacia la parte superior de un edificio de 35.0 m de altura cuando se apunta recta hacia arriba. El agua entra a esta manguera a una tasa constantede…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.67 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.67 Una boya cilíndrica de 950 kg y 0.900 m de diámetro flota verticalmente en agua salada. a) Calcule la distancia adicional que la boyase hundirá si un hombre de 70.0 kg se pone de pie sobre ella. (Utilicela…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.66 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.66 MAS de un objeto flotante. Un objeto de altura h, masa M yárea de sección transversal uniforme A flota erguido en un líquido condensidad r. a) Calcule la distancia vertical de la superficie del líquidoa la base del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.65 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.65 Las densidades del aire, el helio y el hidrógeno (a p 5 1.0 atm yT 5 20°C) son 1.20 kg>m3, 0.166 kg>m3 y 0.0899 kg>m3, respectivamente. a) ¿Qué volumen en metros cúbicos desplaza un dirigible llenode hidrógeno que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.64 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.64 Un hidrómetro consiste en un bulbo esférico y un tallo cilíndrico con área transversal de 0.400 cm2 (véase la figura 14.13a). El volumen total es de 13.2 cm3. Sumergido en agua, el hidrómetro flota con8.00 cm del tallo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.63 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.63 Un trozo de madera de 0.600 m de longitud, 0.250 m de anchoy 0.080 m de espesor tiene una densidad de 600 kg>m3. ¿Qué volumende plomo debe sujetarse a su base para hundir la madera en agua tranquila…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.62 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.62 Un cubo de hielo de 9.70 g flota en un vaso totalmente llenocon 420 cm3 de agua. Ignore la tensión superficial del agua y su variación de densidad con la temperatura (mientras siga líquida). a) ¿Quévolumen de agua…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.61 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.61 Los anuncios de cierto auto aseguran que flota en agua. a) Si lamasa del auto es de 900 kg y su volumen interior es de 3.0 m3, ¿quéfracción queda sumergida al flotar? Puede despreciarse el volumen delacero y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.60 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.60 Un globo de aire caliente tiene un volumen de 2200 m3. La teladel globo pesa 900 N. La canasta con su equipo y tanques de propanollenos pesa 1700 N. Si el globo apenas puede levantar otros 3200 Nde…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.59 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.59 Un lanchón abierto tiene las dimensiones que se muestran en lafigura 14.38. Si el lanchón está hecho con placa de acero de 4.0 cm deespesor en sus cuatro costados y el fondo, ¿qué masa de carbón puedetransportar el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.58 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.58 La gran inundación de melaza. En la tarde del 15 de enerode 1919, un día inusitadamente cálido en Boston, se rompió un tanque metálico cilíndrico de 27.4 m de altura y 27.4 m de diámetro usado para almacenar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.57 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.57 Un tubo en forma de U abierto por ambos extremos contieneun poco de mercurio. Se vierte con cuidado un poco de agua en elbrazo izquierdo del tubo hasta que la altura de la columna de agua esde 15.0…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.56 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.56 En el ejemplo 12.10 (sección 12.6) vimos que, dentro de un planeta con densidad uniforme (una suposición poco realista para la Tierra), la aceleración debida a la gravedad aumenta de manera uniformecon la distancia al centro. Es decir,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.55 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.55 La Tierra no tiene densidad uniforme; es más densa en el centro y menos densa en la superficie. Una aproximación a su densidad esr(r) 5 A 2 Br, donde A 5 12,700 kg>m3 y B 5 1.50 3…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.54 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.54 Globos en Marte. Se ha propuesto que podría explorarseMarte utilizando globos inflados sostenidos justo arriba de la superficie. La flotación de la atmósfera mantendría los globos en el aire.La densidad de la atmósfera marciana es de 0.0154 kg>m3…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.53 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.53 Un astronauta está de pie en el polo norte de un planeta esféricamente simétrico recién descubierto, cuyo radio es R. En las manos,sostiene un recipiente lleno con un líquido de masa m y volumen V. Enla superficie del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.52 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.52 Submarinos en Europa. Algunos científicos están ansiosospor enviar un submarino de control remoto a Europa, una de las lunas de Júpiter, para investigar si hay vida en sus océanos debajo de lacapa de hielo. La masa de Europa,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.51 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.51 Fuerza y torca sobre una presa. Una presa tiene forma desólido rectangular. El lado que da al lago tiene área A y altura H. La superficie del lago de agua dulce detrás de la presa llega al borde…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.50 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.50 El borde superior de una compuerta en una presa está al nivel de la superficie del agua. La compuerta mide 2.00 m de altura y4.00 m de ancho, y pivota sobre una línea horizontal que pasa por su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.49 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.49 Una piscina mide 5.0 m de longitud, 4.0 m de ancho y 3.0 m deprofundidad. Calcule la fuerza que ejerce el agua contra a) el fondo yb) cualquiera de las paredes. (Sugerencia: calcule la fuerza que actúasobre una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.48 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.48 El punto más profundo conocido de los océanos es la Fosa delas Marianas, con una profundidad de 10.92 km. a) Suponiendo que elagua es incompresible, ¿qué presión hay a esa profundidad? Use ladensidad del agua de mar. b)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.47 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.47 En una demostración en la clase, el profesor separa con facilidad dos cascos hemisféricos de acero (diámetro D) usando las asascon las que están provistos. Luego los une, extrae el aire hasta unapresión absoluta p, y se los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.46 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.46 Un sistema de riego de un campo de golf descarga agua de untubo horizontal a razón de 7200 cm3>s. En un punto del tubo, donde elradio es de 4.00 cm, la presión absoluta del agua es de 2.40…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.45 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.45 En cierto punto de una tubería horizontal, la rapidez del agua esde 2.50 m>s y la presión manométrica es de 1.80 3 104 Pa. Calcule lapresión manométrica en un segundo punto donde el área transversal esel doble que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.44 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.44 Una bebida no alcohólica (principalmente agua) fluye por unatubería de una planta embotelladora con una tasa de flujo de masa quellenaría 220 latas de 0.355 L por minuto. En el punto 2 del tubo, la presión manométrica es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.43 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.43 Sustentación en un avión. El aire fluye horizontalmentepor las alas de una avioneta de manera que su rapidez es de 70.0 m>sarriba del ala y 60.0 m>s debajo. Si las alas de la avioneta tienen unaárea de 16.2…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.42 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.42 En un punto de una tubería, la rapidez del agua es de 3.00 m>s yla presión manométrica es de 5.00 3 104 Pa. Calcule la presión manométrica en otro punto de la tubería, 11.0 m más abajo, si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.41 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.41 ¿Qué presión manométrica se requiere en una toma municipalde agua para que el chorro de una manguera de bomberos conectada aella alcance una altura vertical de 15.0 m? (Suponga que la toma tieneun diámetro mucho mayor que la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.40 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.40 Se corta un agujero circular de 6.00 mm de diámetro en el costado de un tanque grande de agua, 14.0 m debajo del nivel del agua enel tanque. El tanque está abierto al aire por arriba. Calcule a)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.39 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.39 Un tanque sellado que contiene agua de mar hasta una altura de11.0 m contiene también aire sobre el agua a una presión manométricade 3.00 atm. Sale agua del tanque a través de un agujero pequeño en elfondo. Calcule…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.38 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.38 a) Deduzca la ecuación (14.12). b) Si la densidad aumenta en 1.50% del punto 1 al 2, ¿qué sucede con la tasa de flujo devolumen?   Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO FÍSICA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.37 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.37 Fluye agua por un tubo circular de sección transversal variable, llenándolo en todos sus puntos. a) En un punto, el radio del tubode 0.150 m. ¿Qué rapidez tiene el agua en este punto si la tasa estable de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.36 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.36 Fluye agua por un tubo de sección transversal variable, llenándolo en todos sus puntos. En el punto 1, el área transversal del tuboes de 0.070 m2, y la rapidez del fluido es de 3.50 m>s. ¿Qué rapideztiene el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.35 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.35 Una regadera tiene 20 agujeros circulares cuyo radio es de 1.00mm. La regadera está conectada a un tubo de 0.80 cm de radio. Si larapidez del agua en el tubo es de 3.0 m>s, ¿con qué rapidez saldrá…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.34 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.34 Corre agua hacia una fuente, llenando todos los tubos a una tasaconstante de 0.750 m>s3. a) ¿Qué tan rápido saldrá por un agujero de4.50 cm de diámetro? b) ¿Con qué rapidez saldrá si el diámetro delagujero es tres…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.33 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.33 Una roca cuelga de un hilo ligero. Cuando está en el aire, la tensión en el hilo es de 39.2 N. Cuando está totalmente sumergida enagua, la tensión es de 28.4 N. Cuando está totalmente sumergida en unlíquido…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.32 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.32 Un lingote de aluminio sólidopesa 89 N en el aire. a) ¿Qué volumen tiene? b) El lingote se cuelga deuna cuerda y se sumerge por completo en agua. ¿Qué tensión hay en lacuerda (el peso aparente del lingote…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.31 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.31 Un bloque cúbico de maderade 10.0 cm por lado flota en la interfaz entre aceite y agua con su superficie inferior 1.50 cm bajo la interfaz(figura 14.35). La densidad del aceitees de 790 kg>m3. a) ¿Qué presiónmanométrica hay…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.30 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.30 Una esfera hueca de plástico se mantiene por debajo de la superficie de un lago de agua dulce mediante una cuerda anclada al fondo del lago. La esfera tiene un volumen de 0.650 m3 y la tensión en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.29 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.29 Un objeto con densidad media r flota sobre un fluido de densidad rfluido. a) ¿Qué relación debe haber entre las dos densidades?b) A la luz de su respuesta en el inciso a), ¿cómo pueden flotar barcos de acero…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.28 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.28 Usted está preparando un aparato para hacer una visita a un planeta recientemente descubierto llamado Caasi, el cual tiene océanos deglicerina y una aceleración superficial debida a la gravedad de 4.15m>s2. Si el aparato flota en los océanos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.27 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.27 Una muestra de mineral pesa 17.50 N en el aire, pero, si se cuelga de un hilo ligero y se sumerge por completo en agua, la tensión enel hilo es de 11.20 N. Calcule el volumen total y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.26 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.26 Una plancha de hielo flota en un lago de agua dulce. ¿Qué volumen mínimo debe tener para que una mujer de 45.0 kg pueda ponersede pie sobre ella sin mojarse los pies?   Solución: Solución 1: Canal CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.25 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.25 Elevador hidráulico II. El pistón de un elevador hidráulicopara autos tiene 0.30 m de diámetro. ¿Qué presión manométrica, enpascales y en atm, se requiere para levantar un auto de 1200 kg?   Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14.24 FÍSICA SEARS ZEMANSKY 14.24 Elevador hidráulico I.Para el elevador hidráulico que se ilustra en la figura 14.8, ¿cuál debeser la razón entre el diámetro del recipiente bajo el auto y el diámetrodel recipiente donde se aplica la fuerza F1, de manera que…