Question

4) Un cubo de 0.45m de arista (longitud de la unión de dos lados) se sumerge en agua ( .
a) Calcular el empuje que recibe.
b) Calcule el peso del cubo si este es de hielo de .
c) De acuerdo al empuje que recibe el cubo y a su peso, diga si el cubo flota o se hunde.

Answer 1

Estudiando la fuerza de empuje y peso del cubo de hielo podemos responder:

1. La fuerza de empuje es de 893 N.
2. El peso del cubo de hielo es de 818 N.
3. El cubo de hielo flota porque la fuerza de empuje es mayor que el peso.

Explicación:

Para resolver este problema aplicaremos el principio de Arquímedes.

1) La fuerza de empuje se define como:

Fe = d·V·g

Fe = (1000 kg/m³)·(0.45 m)³·(9.8 m/s²)

Fe = 893 N ; siendo este el empuje

2) Procedemos a calcular el peso del cubo usando la formula de densidad:

d = m/V

916 kg/m³ = m/(0.45 m)³

m = 83.47 kg

Multiplicamos por la gravedad:

P = 83.47 kg · 9.8 m/s²

P = 818 N ; siendo este el peso del cubo

3) Observemos que el empuje es mayor al peso, por ende, el cubo de hielo debe flotar.

Pe  > P ; por ende: el cubo flota