Question

Un resorte ligero cuya constante k = 160 N/m descansa verticalmente en el fondo de un vaso grande con agua. Se coloca un bloque de madera de 5 kg (densidad 650 kg/m3) al resorte y se permite que el sistema masa-resorte alcance el equilibrio estático ¿Cuál es la elongación ∆L del resorte?

Answer 1

La fuerza que se ejerce sobre el resorte es el empuje del agua y el peso del bloque.

El volumen del cuerpo es V = m / d (masa / densidad)

V = 5 kg / 650 kg/m³ ≅ 0,0077 m³

El empuje del agua es E = d g V

E = 1000 kg/m³ . 9,80 m/s² . 0,0077 m³ ≅ 75,4 N

El peso del cuerpo es P = m g

P = 5 kg . 9,80 m/s² = 49 N

Fuerza sobre el resorte:

F = 75,4 - 49 = 26,4 N (hacia arriba)

En el resorte es F = k x

x = 26,4 N / 160 N/m = 0,165 m = 16,5 cm

Saludos.