14. Un objeto tiene un peso fuera del agua de 70 N y dentro del agua de 50 N. Calcula su masa y su volumen. a. m 7.14 kg V = 0.002 m² b. m = 7.55 kg V = 0.002 m² c. m = 5.57 kg V = 0.001 m² d. m = 5.75 kg V = 0.003 m²
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
w= 70N
wa= 50N
Densidad del agua= 1000Kg/m3
Pará calcular su volumen utilizamos la fórmula del peso y despejados la masa
w= mg
Sustituimos
Pará calcular el volumen, primero encontramos la Fb (Fuerza de flotación)
Fb=w-wa
Fb= 70N-50N
Fb = 20N
Una vez encontrada la Fb, podemos encontrar el volumen de la siguiente manera
Despejamos la formula
Sustituimos
v= 0.002m3
Sabiendo que un objeto tiene un peso fuera del agua de 70 N y dentro del agua de 50 N, tenemos que la masa del objeto es de 7.14 kg y el volumen es de 0.002 m³. Por tanto, la alternativa a) es la correcta.
¿Cómo se calcula la fuerza de empuje?
La fuerza de empuje se define mediante la siguiente ecuación:
Fe = ρ·g·Vs
Donde:
- Fe = fuerza de empuje
- g = gravedad
- Vs = volumen sumergido
- ρ = densidad
Resolución del problema
- Cálculo de la masa
Teniendo el peso, podemos calcular la masa del objeto:
P = m·g
70 N = m·(9.8 m/s²)
m = 70 N / 9.8 m/s²
m = 7.14 kg
- Cálculo del volumen
Inicialmente, procedemos a buscar la fuerza de empuje que siente el cuerpo:
Pa = P - Fe
50 N = 70 N - Fe
Fe = 70 N - 50 N
Fe = 20 N
Ahora, teniendo la fuerza de empuje, obtenemos el volumen:
Fe = 20 N
ρ·g·Vs = 20 N
(1000 kg/m³)·(9.8 m/s²)·Vs = 20 N
Vs = 20 N / (1000 kg/m³)·(9.8 m/s²)
Vs = 0.002 m³
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