con la ley de arquimedes
Una bola de acero de 5cm de radio se sumerge en agua. Calcula el empuje que sufre y la fuerza
resultante (densidad del plomo = 7,9 g/cm3 )
Respuestas
Respuesta:
Una bola de acero de 5cm de radio se sumerge en agua. Calcula el empuje que sufre y la fuerza
resultante (densidad del plomo = 7,9 g/cm3
).
Para calcular el empuje resultante, recuerda que Empuje = “peso del volumen de agua desalojada”.
Por lo tanto, necesitamos saber la masa del agua desalojada, para lo que a su vez debemos calcular
el volumen de la bola y saber la densidad del agua (1000g/l).
Volumen de la bola: el volumen de una esfera es:
V = 4/3πr3
= 4/3π (0,05)3 = 5,23·10-4 m3 = 0,524 litros
Como densidad = masa/volumen
1 = m/0,524
m = 0,524 Kg
Sabiendo la masa, calculamos el peso del agua desalojada (es decir, el empuje)
E = m·g = 0,524·9,8 = 5,14 N
Vamos con la fuerza resultante. Aquí actúan dos fuerzas: el empuje del agua hacia arriba y el peso
de la bola hacia abajo. Nos queda calcular este último:
Densidad del plomo = 7,9 g/cm3
= 7900 Kg/m3
Masa de la bola = dplomo·Vbola = 7900·5,23·10-4 = 4,132 Kg
P = m·g = 4,132·9,8 = 40,49
La resultante es
F = P – E = 40,49 – 5,14 = 35,35 N
Como P>E, la bola se hunde (lógico, teniendo en cuenta que es de plomo).
Explicación: