Question

Un cuerpo irregular tiene un peso de 10 N. Si lo sumergimos en agua su peso aparente es de 8 N. Calcular:
a) El empuje que experimenta el cuerpo,
b) El volumen del agua desalojada,
c) El volumen del cuerpo, d) La densidad del cuerpo.

Answer 1

Respuesta:

Se anexan respuestas

Explicación:

Peso real = 10N

Peso aparente = 8N

El principio de arquimedes, establece que se debe cumplir que:

Paparente=Preal−Pfluido  .....  

Pfluido = 10N - 8N

Pfluido = 2N

a ) Pero este peso fluido es el empuje(E) que experimenta el cuerpo hacia arriba, es decir:

Pfluido = E .... E = 2N

Este empuje (E) ,  equivale al peso del fluido desalojado y es igual

E = ma.g = ρa⋅Vd⋅g

Donde

E = fuerza de empuje

ma = masa de agua desalojada

Vd = volumen de agua desalojado

ρa = densidad del agua   (tomaremos ρa = 1000 kg/m³)

g = aceleracion de gravedad (tomaremos g = 10 m/s²)

b) Volumen de agua desalojada.

Se tiene :

E = ρa⋅Vd⋅g  ... despejamdos Vd = E/(ρa.g)

Vd = 2N / (1000 kg/m³ x10 m/s²)

Vd = 0,0002 m³

Como el cuerpo se sumerge completamente en el fluido, el volumen de fluido desalojado (Vd) es exactamente el volumen del cuerpo (Vc).

c) La densidad del cuerpo (ρc).

ρc = mc / Vc    ... Vc = Vd  =  0,0002 m³

La masa del cuerpo se determina por su peso real

Pcubo = 10N = mc.g

mc = 10N /10 m/s²

mc = 1 kg

ρc = mc / Vc

ρc = 1 kg/ 0,0002 m³

ρc = 5000 kg/m³