Esercizi svolti durante le ore di esercitazioni di FISICA per il CTF Statica dei fluidi

Esercizi svolti durante le ore di esercitazioni di FISICA per il CTF

Statica dei fluidi

1) Quale frazione del volume totale di un iceberg emerge dall’acqua? (densità del ghiaccio ρ

= 0.92 g/cm

, densità dell’acqua di mare ρ

= 1.03 g/cm

)

(11%)

2) Un tubo a “U” contiene due fluidi non miscibili: da un lato c’è mercurio (densità 13.6 g/cm

) fino all’altezza di 30 cm, dall’altro un liquido ignoto fino all’altezza di 100 cm. Calcolare la densità di tale liquido.

(4.08 g/cm

)

3) Una lastra di ghiaccio (ρ

= 0.92 g/cm

) spessa 10 cm galleggia su un fiume. Che superficie deve avere per impedire che un uomo di massa 50 Kg si bagni?

(6.25 m

)

4) Una mongolfiera piena di elio (ρ

= 0.14 Kg/m

) ha forma sferica, con raggio di 10 m. La strumentazione ha massa di 10 Kg. Nota la densità dell’aria (ρ

= 1.3 Kg/m

), trovare la forza ascendente.

(4.75 10

N)

5) Un corpo di massa 5 g e volume 11 cm

è immerso in acqua, trattenuto da una molla di costante elastica 6 10

N/cm. Calcolare l’allungamento (o accorciamento) della molla.

(-9.8 cm)

6) Un cubo di legno che galleggia nell’acqua sostiene una massa di 200 g. Togliendo la massa il cubo si alza di 2 cm. Trovare la misura del lato del cubo.

(10 cm)

7) Un cubo di legno di massa m e lato l = 5 cm è immerso per 2 cm in acqua. Quale massa occorre sovrapporre al cubo affinché sia totalmente immerso in acqua?

(75 g)

8) Per determinare la densità di un campione, si verifica che 80 g lo bilanciano quando lo si pesa in aria e 75 g quando lo si pesa in acqua. Sapendo che la densità dell’aria è 0.0013 g/cm

, si trovi la densità del campione.

(16 g/cm

)

9) Una pompa di potenza 1 KW solleva acqua all’altezza di 5m. in quanto tempo svuota una pozza di 4 m

?

(196 s)

10) Sul pistone a sezione maggiore (del diametro di 20 cm) di un torchio idraulico si esercita una pressione di 2.5 atm. Se il pistone scende di 3 cm, di quanto sale la superficie a sezione minor, del diametro di 4.5 cm?

(59 cm)

Esercizi proposti

1) Calcolare la differenza di pressione idrostatica nel sangue di una persona alta 1.83 m tra i piedi e il cervello, supponendo che la densità del sangue sia 1.06 10

Kg/m

.

(1.90 10

Pa)

2) Un corpo di massa 10 g, appeso ad una molla, l’allunga di in tratto a = 2 cm. Se il corpo viene immerso in un recipiente pieno d’acqua, la molla si allunga di un tratto b = 1 cm. Calcolare la densità del corpo.

(2 g/cm

)

3) Un sughero ha la densità di 200 Kg/m

. Si trovi: a) la forza agente sul sughero quando è completamente immerso, se esso pesa P; b) la frazione di volume immersa quando galleggia sull’acqua.

(F=4P, f=1/5 V)

4) Un corpo ha una spinta nulla se la sua densità è uguale a quella del liquido in cui è immerso. Se la densità media di un sommozzatore di 75 Kg è 0.96 Kg/l, che massa di piombo bisognerebbe aggiungergli perché abbia una spinta nulla? (densità Pb = 11.3 Kg/l)

(3.43 Kg)

5) Un pezzo di legno di volume V, immerso in un liquido di densità 10

Kg/m

, emerge per il 20% del suo volume. Calcolare la densità del legno.

(0.8 Kg/dm

)