• Un cuerpo sólido cuyo peso es de 98 N se sumerge en un recipiente con agua y desplaza dos los
de dicho líquido. El empuje que recibe el sólido es de:
a) No recibe ningún empuje.
b) 2 Newton
c) 19.6 Newton.
d) 96 Newton.
Un nadador se encuentra en una alberca a dos metros de profundidad. Una canica se encuentra en
el fondo de un tubo cilíndrico de 5 cm de diámetro y dos metros de alto, el cual también contiene
agua. La presión hidrostática será:
a) Mayor para la canica.
b) Mayor para el nadador.
c) Muy poca para la canica.
d) Igual para el nadador y la canica.
Respuestas
El empuje que recibe el sólido es de: E = 19.6 N
La presión hidrostática será : d) Igual para el nadador y la canica
cuerpo sólido
Peso = P = 98 N
Vliq desp= 2 litros agua como la densidad del agua es : d agua = 1 g/ml
mliq desp = 2Kg
Fórmula de empuje : E = Peso Liq desp
E = mliq desp *g
E = 2 Kg *9.8 m/seg2
E = 19.6 N
Resolviendo los problemas de presión hidrostática y fuerza de empuje tenemos:
- El cuerpo sólido recibe un empuje igual a 19.6 N. Alternativa c)
- Se puede concluir que la presión hidrostática es igual para el nadador y para la canica porque estos se encuentran en el mismo fluido y a la misma profundidad. Alternativa d)
¿Qué es la fuerza de empuje?
Tenemos que la fuerza de empuje es una fuerza que siente un cuerpo cuando se sumerge en un líquido. Esta fuerza es directamente proporcional al volumen de líquido desplazado.
¿Qué es la presión hidrostática?
Es la presión a la que se somete un cuerpo cuando se sumerge en un fluido.
Problema #1
En este primer problema debemos buscar la fuerza de empuje que recibe el cuerpo sólido. Entonces:
Fe = ρ·g·Vs
El volumen que se desplaza son 2 litros, entonces:
Fe = (1000 kg/m³)·(9.8 m/s²)·(0.002 m³)
Fe = 19.6 N
Por tanto, el cuerpo sólido recibe un empuje igual a 19.6 N.
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Problema #2
La presión hidrostática se calcula mediante la siguiente ecuación:
Ph = ρ·g·h
Veamos que la misma depende de la densidad del fluido y de la profundidad (h).
En este caso, tanto el nadador como la canica se encuentran sumergidos en agua. La altura profundidad es de 2 metros para cada uno.
Por tanto, se puede concluir que la presión hidrostática es igual para el nadador y para la canica porque estos se encuentran en el mismo fluido y a la misma profundidad.
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