una esfera de cobre de 4 cm de radio se deja caer en un estanque de agua salada de 0.5 m de profundidad
a.peso de la esfera
b.empuke
c.fuerza resultante
d. aceleración de la esfera
e. tiempo que tarda en llegar al fondo
Respuestas
a) El peso es 23.539 N ; b) El empuje es E= 2.6264 N ; c) La fuerza resultante es Fr= 20.9196 N ; d) La aceleración es 8.70 m/seg²; e) El tiempo es 0.34 seg .
El valor del peso, empuje , fuerza resultante, aceleración y tiempo se calculan mediante la aplicación de las formulas correspondientes, como se muestra a continuación :
R = 4 cm = 0.04 m
caída libre
h = 0.5 m
a ) P=?
b) E=?
c) Fr=?
d) a =?
e) t=?
densidad del cobre =d Cu = 8960 Kg/m3
Volumen de la esfera : V =4*π*R³/3
V= 4*π*( 0.04m)³/3
V= 2.68*10⁻⁴ m³
a) Peso:
P = m*g m = dcu*V
P= V * dcu * g
P= 2.68*10⁻⁴ m³* 8960 Kg/m³*9.8 m/seg²
P= 23.539 N.
b) Empuje :
E= d H2O*V *g
E = 1000 Kg/m³* 2.68*10⁻⁴ m³*9.8 m/seg²
E = 2.6264 N
c) Fuerza resultante :
Fr = P - E
Fr = 23.539 N - 2.6264N
Fr= 20.9196 N
d) aceleración de la esfera :
Fr= P*a/g se despeja la a
a = Fr* g/P
a = 20.9196 N* 9.8 m/seg²/ 23.539 N
a = 8.70 m/seg²
e) Tiempo que tarda en llegar al fondo :
y = yo + Vo* t - a t²/2
0 = 0.5 m + 0m/seg * t - 8.70 m/seg²* t²/2
t = 0.34 seg