Question

un enorme bloque de hielo se encuentra flotando en el mar considerado p agua de mar = 10030 kg m3 y p hielo = 900 kg/m3​

Answer 1

Respuesta:

Un iceberg (del ingl. iceberg, y este del neerlandés medio ijsberg)1​ o témpano de hielo es una gran masa de hielo flotante desprendido de un glaciar o una banquisa, que sobresale en parte de la superficie del mar.2​

El término «iceberg» es un extranjerismo aceptado y adoptado en el idioma español, por lo que debe pronunciarse de acuerdo con las reglas de este idioma [iθe'βer(g)], sin embargo, su pronunciación inglesa ['aisbɜːrg] es la más utilizada en el mundo hispanoparlante.3​4​

Iceberg; fotomontaje de cómo se ve un iceberg de hielo entero bajo el agua. 5​.

Al desprenderse de las zonas polares, los icebergs se desplazan hacia latitudes medias, en parte ayudados por las corrientes marinas frías de origen ártico, como es el caso de la corriente del Labrador o Corriente de Groenlandia. Como consecuencia de ello, estas grandes masas de hielo constituyen un obstáculo peligroso en las rutas de navegación marítima. Un iceberg aparenta ser no muy grande porque sobresale del agua solo la octava parte de su volumen total, aunque, de hecho, su parte sumergida puede alcanzar dimensiones enormes. Por eso constituyen un grave peligro para la navegación ya que las embarcaciones pueden dañarse al colisionar con ellos. El hundimiento del Titanic es el ejemplo representativo de estos peligros, ya que es un caso conocido a nivel mundial que hizo comprender el riesgo de la fragilidad de un barco y las terribles consecuencias que le siguen.

Answer 2

Respuesta:

Explicación:

NMS 17*) Un bloque de hielo flota en el mar. Al pararse un pingüino de masa 20 kg lo hunde de manera que el agua llega exactamente hasta el nivel superior del bloque. (Dato: densidad del hielo: 9 /10 kg/L). ¿Cuál es la masa del bloque?

Este ejercicio no es más fácil ni más difícil que cualquier otro de hidrostática. Lo elegí para integrar mi colección de resueltos porque posee dos cualidades interesantes: un enunciado conciso al que le parecieran faltar datos, y la presencia de el pingüino, que además de ser un ave muy simpática es casi un símbolo argentino.

Tenemos una primera instancia en la que el pingüino no está. En esas condiciones el bloque de hielo flota dejando arriba del agua una décima parte. Eso lo sabe todo el mundo, pero si lo dudás, apliquemos el principio de Arquímedes: el peso, P, de un cuerpo (o lo que es lo mismo, su densidad por la gravedad por su volumen) que está flotando, es igual al empuje, E, que a su vez es igual al peso del líquido desalojado (o lo que es lo mismo, su densidad -del líquido- por la gravedad por el volumen desalojado).

P = E

ρhielo . g . V = ρlíq . g . Vsum

Cancelemos g y despejemos el volumen de agua desalojada, Vsum.

Vsum = ( ρhielo /ρlíq ) V

Vsum = 0,9 V

 

 

Fluídos - Ricardo Cabrera  

O sea, que cuando un bloque de hielo flota en el agua deja sumergida nueve décimas partes, y emergida sobre el nivel del agua apenas una décima parte. Eso lo sabe todo el mundo (ya lo dije) y el ejercicio bien podrías empezar a resolverlo desde acá: el peso del bloque de hielo es igual a su empuje, o sea, igual al peso del agua líquida desalojada.

Sabido esto, reescribamos el principio de Arquímedes:

m . g = ρlíq . g . 0,9 V

m = ρlíq 0,9 V                           [1]

Donde m es la masa del bloque de hielo, ρlíq es la densidad del agua líquida y V es el volumen total del bloque de hielo (nueve décimos es la parte sumergida, o sea, la que desplaza agua líquida).

 

 

 

 

Ahora llega nadando el pingüino y se sube al bloque de hielo, que se hunde un poquito más, o sea, se hunde del todo y al pingüino se le mojan las patas. En realidad ya las tenía mojadas.

   

Fluídos - Ricardo Cabrera  

En esta nueva situación, Arquímedes dice:

P' = E'

m + 20 kg = ρlíq V                           [2]

Porque este nuevo empuje (que es mayor al anterior, ya que es igual al peso del conjunto bloque pingüino) se logra desplazando un volumen igual al del bloque de hielo entero, V.

Y listo... el resto es un poquito de álgebra. Restemos miembro a miembro las dos ecuaciones ([2] — [1]).

m + 20 kg — m = ρlíq V  — ρlíq 0,9 V

20 kg = ρlíq 0,1 V  

De donde el volumen del bloque valdrá:

   

V = 20 kg / 0,1 ρlíq

V = 20 kg / 0,1 . 1 kg/L

V = 200 L

Con ese dato vuelvo a la ecuación [1] y calculo la masa del bloque de hielo.

m = ρlíq 0,9 V  

m = 1 kg/L . 0,9 . 200 L

   

 

m = 180 kg  O también, teniendo la densidad del hielo...

m = ρhielo Vhielo =

m = 0,9 kg/L . 200 L =

m = 180 kg