un cubo de hierro de lado 30 cm con masa de 100 kg se sumerge en un tanque de agua de 2m de profundidad. Densidad del hierro 7.8 gr/ cm3 que tiempo se demoro en caer al tanque?
Respuestas
El tiempo se demoro en caer al fondo del tanque es igual a t = 0.69s
Datos:
δFe: Densidad del hierro, δFe=7.8gr/cm³
δH2O: Densidad del agua, δH2O= 0.997gr/cm³
d: Profundidad del tanque, d=2.0m
Se puede decir que un cuerpo que flota desplaza parte del agua. Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual al peso del líquido desalojado. Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas; su peso , que es vertical y hacia abajo y el empuje que es vertical pero hacia arriba. Entonces aplicando la Segunda Ley de Newton, para hallar la aceleración:
∑Fy = m * ay
P - E = m * ay
(m * g) - (δH2O*g*V) = m*ay
(m * g) - (δH2O*g*m/δFe) = m*ay
g ( 1 - δH2O/δFe) = ay
ay = 8.55m/s²
Con este dato calculamos el tiempo que tarda el cubo en llegar al fondo del tanque:
d = Vo*t + (1/2) * a * t²
2.0m = 0 + 0.5* 8.55m/s² * t²
t² = 0.47s²
t = 0.69s