Question

Un buque tiene una masa de 5000 toneladas y un volumen de 2,5 por 10 elevado a 4 metros cubicos. Calcula el porcentaje de volumen sumergido en el mar respecto a su volumen total.

Answer 1

  Los datos del problema son:
   m = 5000 Ton = 5*10⁶ Kg
   V  = 2,5*10⁴ m³
   % sumerge en el mar
   ρ = 1027 Kg/m³ (densidad agua de mar)
    Según el Principio de Arquímedes, cuando un cuerpo se sumerge en un líquido recibe un empuje igual al peso del líquido desalojado.  Si el barco flota, la sumatoria de estas dos fuerzas es cero.
                                 E - P = 0               (1)
                      donde E = ρgVd        
                                                  Vd(volumen desalojado)
                                                    ρ (densidad líquido desalojado)
                                 P = mg 
    Reemplazando las 2 últimas fórmulas en (1)
                                ρgVd - mg = 0       simplificamos g
                                   ρVd - m  = 0
                                             Vd = m/ρ
                                             Vd = (5*10⁶ Kg)/(1027Kg/m³)
                                             Vd = 4868,55 m³

 %Volumen Sumergido =(Volumen desalojado/Volumen buque)*100%
 %Volumen Sumergido = (4868,55m³/2,5*10⁴m³)*100% = 19,47%