Una barcaza en forma de prisma recto rectangular tiene las siguientes dimensiones: longitud (L) de 4 m, anchura (A) de 2 m, altura (H) de 0,7 m y peso de 8000 N. Determinar el calado h (profundidad de sumersión) de la barcaza sin carga, así como la capacidad máxima de carga de la misma, si los bordes se encuentran a 20 cm por encima de la línea de flotación.
Alguien me puede ayudar gracias.
Respuestas a la pregunta
Explicación:
En realidad no sé si te pueda ayudar, pero creo que es estática de fluidos
hallaría primero el volumen
V=L*A*H
V=4m*2m*0.7m
V= 5.6m3
Ahora hallaría la densidad
d=m/V
Pero no dan la masa m, dan el peso, hay que buscarla
Entonces, si P=m*g, al despejar, m= p/g
m= 8000N/9.8m/s2
m=816,327 Kg
Reemplazando queda
d=816,327 Kg/5.6m3
d=145,7Kg/m3
Ahora hallaremos el volumen sumergido usando fuerzas.
Empuje E y peso P
Para que el cuerpo no se hunda las fuerzas deben estar en equilibrio
P=E
m*g=df*Vs*g
df, densidad del fluido
Va, volumen sumergido
m*g=df*Vs*g
d*V=df*Vs
Si pensamos que se sumerge en agua de mar, cuya densidad df=1030kg/m3 entonces
d*V=df*Vs
(145,7Kg/m3 * V / 1030 Kg/m3 = Vs
0,14V=Vs
Esto quiere decir que el volumen sumergido es 0.14 del volumen del cuerpo
Vs= 0,79m3
Para determinar la altura sumergida, deberías dividir el volumen sumergido en el área de la base
Hs=0,79m3 /8m2
Hs= 0.099m creo que está es la profundidad de sumersión*
Ahora para encontrar el máximo peso de la carga, yo haría una regla de tres simple
Sí con 8000kg se hunde 0.099m, con la Hm, cuánto peso debe tener
Hm= 0.7m - 0.2m
Hm= 0.5m
Peso. Altura H
8000N. 0.099m
X. 0.5m
X= (8000N*0.5m)/0.09m
X=44444,4 N
El peso máximo de la carga Pc, será la resta entre X y el peso de la barca
Pc=44444,4 N - 8000N
Pc=36444,4 N, este es el valor del peso de la carga
Espero que te sirva