Question

En la figura un objeto de masa m kg (4.60) y densidad ρ kg/m3 (798) se deja en libertad en el punto A ¿Qué tiempo empleará el objeto para llegar a la superficie del agua en h m (13.7)?

Answer 1

Datos: 

m = 4,60 kg
ρ =798 kg/m³
h = 13,7 m

Determinar tiempo empleará el objeto para llegar a la superficie del agua:

Volumen :
V= m/ρ
V = 4,6 kg / 798 kg/ m³
V = 0,006 m³

Área:
Volumen = Área * h
Área = V / h
Área = 0,006 m³ / 13,7 m
Área = 4,38 *10∧-4 m²

Presión:
P =ρ * h*g
P = 798 kg/m³ *13,7 m * 9.8 m/seg²
P = 107.139,48 N/m²

Fuerza:
P = F/A
F = P * A
F = 107.139,48 N/m² * 4,38 *10∧-4 m²
F = 46,93 N

Aceleración:
F= m*a
a = F / m
a = 46,93 N / 4,6 kg
a = 10,20 m/seg²

Tiempo:
h = Vi* t + 1/2 a*t²    Vi =0
h = 1/2 a * t²
t =√h  /0,5 a
t = √13,7 m / 0,5 * 10,20 m/seg² 
t = 6,69 seg