2. Un flotador de corcho tiene un volumen de 2 pies³ y una densidad de
15libras/ple
a. ¿Qué volumen del corcho esta por debajo la superficie cuando el corcho flora en agua?
b ¿Qué fuerza hacia abajo es necesaria para sumergir el corcho
completamente
Gracias por su atención.
Respuestas a la pregunta
- El volumen desplazado por el corcho es de V = 0.48 ft³
- El valor de la fuerza que se necesita para sumergir el flotador por completo es de F = 3052.56 lbf
¿Qué es el principio de Arquímedes?
El principio de Arquímedes estudia la influencia de la inmersión de solidos en fluidos y el volumen que estos desplaza.
Si la densidad del corcho es de 15lb/ft³ y su volumen es de 2ft³, procedemos con el calculo del peso real, de la siguiente manera:
- densidad = masa/volumen
- masa = peso/gravedad
entonces:
densidad × volumen = peso/gravedad
peso = densidad × volumen × gravedad
W = dVg
W = 15lb/ft³×2ft³×32,2 ft/s²
W = 966Lbf
Volumen desplazado:
V = W/dg
V = 966Lbf/(62.4lb/ft³×32,2 ft/s²)
V = 0.48 ft³
¿Qué es la fuerza de empuje?
Cuando un cuerpo es sumergido en un fluido una fuerza de este fluido se opone al desplazamiento de volumen del fluido por parte del solido, que busca igualar o superar el peso del mismo para evitar que este se sumerja, esta es la fuerza de empuje.
- Empuje = peso real + Fuerza
E = Pr + F
Calculamos el empuje
E = 62.4lb/ft³×2ft³×32,2 ft/s²
E = 96.6 Lbf
F = E - Pr
F = 4018.56 lbf - 966lbf
F = 3052.56 lbf
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