Ejercicios resueltos de empuje, flotación y peso aparente

Principio de Arquímedes: Solución del ejercicio n° 2 de empuje, flotación y peso aparente. TP-02

Problema n° 2 de principio de Arquímedes. Estática de los fluidos. TP-02

Problema n° 2) Un cuerpo tiene un volumen de 45 dm³, si su peso específico es de 2,7 gf/cm³, ¿cuál es el empuje que recibe sumergido en agua y su peso aparente?

Desarrollo

Datos:

ρ = 2,7 gf/cm³

V cuerpo = V d = 45 dm³

δ agua = 1000 kg/m³

Solución

Para empuje y flotación se emplea la fórmula del Principio de Arquímedes:

E = δ.g.V d (1)

Pa = P - E (2)

En éste caso no dan como dato el peso específico (ρ) en lugar de la densidad (δ), por lo tanto es sencillo hallar el peso del cuerpo:

ρ = P/V

P = ρ.V

Adecuamos las unidades:

ρ = 2,7 gf/cm³ = 26477,955 N/m³

V d = 45 dm³ = 0,0045 m³

Calculamos:

P = (26477,955 N/m³).0,0045 m³

P = 1191,508 N

Para responder la primer parte de la pregunta utilizamos la ecuación (1):

E = δ agua.g.V d

Adoptamos g = 10 m/s².

Calculamos:

E = (1000 kg/m³).(10 m/s²).(0,0045 m³)

E = 450 N

Para la segunda parte de la pregunta utilizamos la ecuación (2):

Pa = P - E

Resolvemos:

Pa = 1191,508 N - 450 N

Pa = 741,508 N

Si bien el peso aparente del cuerpo es menor que su peso real es evidente que el cuerpo se hunde.

Ver apunte de Empuje - Flotación

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