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Problema n° 9 de principio de Arquímedes. Empuje y flotación

Enunciado del ejercicio n° 9

Un pontón rectangular cargado pesa 180.000 N, la penetración en el agua es de 60 cm. ¿Cuál será el área horizontal del pontón?

Desarrollo

Datos:

h = 60 cm = 0,6 m

P = 180.000 N

δ = 1 g/cm³ = 1.000 kg/m³

g = 10 m/s²

Fórmulas:

p = δ·h·g (presión en líquidos)

Por definición de presión:

p =P
S

Solución

Con la primera fórmula podemos calcular la presión que el pontón ejerce sobre el líquido, ésta presión será la misma que el peso del pontón ejerce por unidad de superficie.

Igualamos ambas fórmulas de presión:

δ·h·g =P
S

Despejamos la superficie S (área):

S =P
δ·h·g

Reemplazamos por los datos y calculamos:

S =180.000 N
1.000 kg/m³·0,6 m·10 m/s²
S =180.000 N
1.000 kg/m·0,6·10/s²

Sí:

1 N = 1 kg·m/s²

S =180.000 kg·m/s²
1.000 kg/m·0,6·10/s²
S =180.000 m
1.000/m·0,6·10
S =180.000 m
6.000/m

Resultado, el área horizontal del pontón es:

S = 30 m²

Ver apunte de "Prensa hidráulica".

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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