Titular top Mapa del sitio Ingresar Salir

Guía de ejercicios resueltos de estática de los fluidos. TP02

Estática de los fluidos: Solución del ejercicio n° 5 de empuje y flotación. Problema resuelto.

Problema n° 5 de principio de Arquímedes. Estática de los fluidos.

Problema n° 5) Si el cubo del problema anterior se coloca en mercurio (δ = 13,6 g/cm³), ¿flota o se hunde?

Desarrollo

Datos:

δaluminio = 2,7 g/cm³

δmercurio = 13,6 g/cm³

l = 4 cm

Fórmulas:

Principio de Arquímedes:

E = δ·g·Vd (Empuje) (1)

Pa = P - E (Peso aparente) (2)

δ = m/V

V = l³ (Volumen del cubo)

Solución


Esquema de flotación: principio de Arquímedes

Adecuamos las unidades:

δaluminio = 2,7 g/cm³ = 2.700 kg/m³

δmercurio = 13,6 g/cm³ = 13.600 kg/m³

l = 4 cm = 0,04 m

Para hallar la masa (m) usaremos la fórmula de densidad:

δ = m/V

Pero, primero, debemos calcular el volumen del cubo:

V = l³

V = (0,04 m)³

V = 0,000064 m³

Hallamos la masa del cubo de aluminio:

δ = m/V

m = δ·V

m = δaluminio·V

m = 2.700 kg/m³·0,000064 m³

m = 0,1728 kg

Ahora podemos aplicar la fórmula del Principio de Arquímedes:

Fa = δ·g·Vd - m·g

Cuando desconocemos el volumen de fluido desplazado por el cuerpo (Vd) empleamos el volumen del cuerpo.

Vd = 0,000064 m³

Adoptamos g = 10 m/s²

Reemplazamos en la fórmula de empuje:

Fa = (13.600 kg/m³)·(10 m/s²)·(0,000064 m³) - (0,1728 kg)·(10 m/s²)

Fa = 8,704 N - 1,728 N

Resultado:

Fa = 6,976 N

Como E > P ⇒ Fa > 0, entonces el cuerpo flota en el mercurio.

Ver apunte de

Copyright © 2.000-2.028 Fisicanet ® Todos los derechos reservados

https://www.fisicanet.com.ar/fisica/estatica-de-fluidos/resueltos/tp02-hidrostatica-problema-05.php

Signos utilizados en las fórmulas y cálculos:

  • Signo separador de miles: punto (.)
  • Signo separador decimal: coma (,)
  • Signo de multiplicación: punto medio (·) o × (para producto vectorial)
  • Signo de división: barra (/) o dos puntos (:)

Si has utilizado el contenido de esta página, por favor, no olvides citar la fuente "Fisicanet ®".

Por favor, "copia y pega" el enlace completo a ésta página.

¡Gracias!

Éste sitio web usa cookies, si permanece aquí acepta su uso. Puede leer más sobre el uso de cookies en nuestra política de privacidad.
Aceptar