Se sumerge totalmente en el agua un volumen V_s de una plancha de acero utilizada en la construcción de las plantas de tratamiento de agua residual. Encuentre una expresión para:
La magnitud de la fuerza de empuje. Asuma que la densidad del agua es rho_(H_2 O).
El peso aparente del cuerpo. Asuma que la densidad de acero es rho_acero.
Si V_s= 6,86 x 10-2 m3, rho_acero= 7,76 x 103 kg/m3 y rho_(H_2 O)=997 kg/m3
Determine los valores numéricos de los literales A y B.
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La plancha de acero que se sumerge en agua siente una fuerza de empuje de 670.26 N y tiene un peso aparente de 4707.98 N. Las ecuaciones para calcular cada magnitud son:
- Fe = ρ(fluido)·g·Vs
- Pa = ρ(acero)·Vs·g - ρ(fluido)·g·Vs
Explicación:
Aplicando principio de Arquímedes tenemos que la fuerza se de empuje se define como:
Fe = ρ(fluido)·g·Vs
Procedemos a calcular el valor numérico:
Fe = (997 kg/m³)·(9.8 m/s²)·( 6.86x10⁻² m³)
Fe = 670.26 N
Ahora, el peso aparente se calcula como:
Peso aparente = Peso - Fuerza de empuje
Pa = P - Fe
Pa = m·g - ρ(fluido)·g·Vs
Pa = ρ(acero)·Vs·g - ρ(fluido)·g·Vs
Calculamos el valor numérico:
Pa = (8000 kg/m³)·(6.86x10⁻² m³)·(9.8 m/s²) - 670.26 N
Pa = 5378.24 N - 670.26 N
Pa = 4707.98 N
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