Question

La fuerza gravitacional que se ejerce sobre un objeto sólido es 5.00 N. Cuando el objeto se suspende de una balanza de resorte y se sumerge en agua, la lectura en la balanza es 3.50N (figura P14.22). Encuentre la densidad del objeto.

Answer 1

La diferencia entre el peso propio y el aparente (3,50 N) es el empuje que recibe del agua.

5,00 N - 3,50 N = 1,50 N

El empuje es igual al peso de líquido desalojado, lo que permite hallar el volumen del cuerpo.

E = Da g V

V = 1,50 N / (1000 kg/m³ . 9,80 m/s²) = 1,53 . 10^(-4) m³

Por otro lado es Dc = m/V 

Dc = 5,00 N / [9,80 m/s² . 1,53 . 10^(-4) m³] = 3335 kg/m³

Saludos Herminio

Answer 2

La densidad del objeto, con fuerza gravitacional de 5 N y peso aparante de 3.50 N, tiene un valor de 3333.33 kg/m³.

Explicación:

Aplicamos principio de Arquímedes, donde la fuerza aparente es igual al peso menos la fuerza de empuje, tal que:

Pa = P - Fe

3.50 N = 5 N - Fe

Fe = 5 N - 3.50 N

Fe = 1.50 N

Definimos ahora la fuerza de empuje, tal que:

• Fe = ρ·g·Vs

Despejamos el volumen sumergido, tal que:

1.50 N = (1000 kg/m³)·(9.8 m/s²)·Vs

Vs = 1.53x10⁻³ m³

Entonces, la densidad es masa sobre volumen, tal que:

ρ = m/V

ρ = (5 N)/(9.8 m/s² · 1.53x10⁻³ m³)

ρ = 3333.33 kg/m³

Por tanto, la densidad del objeto tiene un valor de 3333.33 kg/m³.

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