Jessica coloca un cubo de cobre de 20cm de arista, en un recipiente que contiene alcohol etílico
a) que volumen de alcohol se desaloja? Expresa el resultado en m3 y con tres decimales
b) que empuje recibe el cubo? Expresa el resultado en N con tres decimales
C) cual es el peso aparente, si el peso real del cubo es de 564.48N? Expresa el resultado en N y con tres decimales
Respuestas a la pregunta
El volumen de alcohol etílico que el cubo puede desalojar cuando esta flotando en el es igual a:
Vs = 0.073 m³
El empuje que recibe el cubo es igual al peso real:
E = 564.480 N
El peso aparente del cubo flotando en el alcohol etílico es igual a:
Wa = 0
Buscamos en la literatura la densidad del alcohol etílico:
- ρa= 789Kg/m³
Calculamos la masa del cubo de cobre con el dato del peso aprovechando la definición de Peso:
- W = m * g
- m = W / g
- m = 564.48N / 9.81m/s²
- m = 57.541 Kg
Con este valor de la masa, calculamos la densidad del cubo de cobre:
- d = m / V
- d = 57.541Kg / (0.2m*0.2m*0.2m)
- d = 7192.661Kg/m³
Aplicamos la Segunda Ley de Newton sobre el cubo en el momento que esta sumergido en el alcohol para hallar el Volumen que desaloja:
- ∑Fy = 0
- Wcubo - E = 0
- 564.48N - ρa*g*Vs = 0
- 564.48N - 789Kg/m³ * 9.8m/s² * Vs = 0
- Vs = 0.073 m³
La fuerza de empuje que ejerce el alcohol sobre el cubo, según el principio de Arquimedes se calcula asi:
- E = ρa*g*Vs
- E = 789Kg/m³ * 9.8m/s² * 0.073 m³
- E = 564.480 N
El peso aparente o peso sumergido es igual al peso real menos el empuje que ejerce el fluido sobre el cubo:
- Wa = W - E
- Wa = 564.480N - 564.480N
- Wa = 0