Fisica . Principio de Arquímedes

Principio de Arquímedes (Empujes)

1. Calcular la profundidad a la cual esta sumergida un bloque de arista “H” de densidad variable, “ρB = ay”, el cual se encuentran dentro de un líquido de densidad variable “ρL = by”, la aceleración de la gravedad también varia con la altura de acuerdo a “g = cy2”. Considere a,b,c como constantes.

Resp.  [pic 4]

1. Se deja caer una piedra de 4 g/cm3 de densidad desde una altura de 1 m de distancia de la superficie libre de un estanque profundo lleno de agua. Que profundidad máxima alcanzara la piedra en el estanque.

Resp. h = 1.33 m

1. Un Palo de cilindro de densidad 0,7 g/cc de 4 cm2 de sección y de longitud de un metro se sumerge en el agua hasta que sobresalen h = 10 cm. Este palo cilindro se encuentra unido en su parte inferior con una esfera de cobre de densidad 8,8 g/cc. Halle el volumen de la esfera.

Resp  V = 10,26 cm3

1. Dos personas de 60 kg de masa realizan la construcción de una balsa uniendo troncos entre si, los troncos tienen una longitud de 1,8 m y un diámetro de 32 cm. ¿Cuántos troncos necesitaran para mantener el nivel del agua a las dos personas?

Considerar la densidad de los troncos igual a 700kg/m3

Resp. # de troncos = 3

1. Una esfera hueca de metal de radio “R” y espesor “t” (t<<<

Resp. ρ = 12

1. Un cubo macizo que esta flotando en mercurio tiene sumergida la cuarta parte de su volumen. Si se agrega agua suficiente para cubrir el cubo, ¿Qué fracción de su volumen quedara sumergida en el mercurio? La densidad relativa del mercurio es de 13,6

Resp. [pic 5]

1. Se tiene un cilindro vacio abierto en su parte superior de diámetro 20 cm que se encuentra sumergido en agua. Cuando se cuelga de su parte inferior un bloque de hierro de 10 kg de peso, aparece una altura de 10cm del cilindro sobre l a superficie libre. Si después se coloca el bloque dentro del cilindro. ¿Que altura de cilindro se encontrara por encima de la superficie libre del agua? (considere la densidad del hierro como 7.8 g/cm3.

Resp.  h = 6 cm

1. Un corcho cilíndrico de masa “”m1” y sección transversal “A1” flota en un liquido de densidad “ρ”. El corcho esta conectado por medio de una cuerda sin masa de largo “L”, a un cilindro de aluminio de masa “m2” y sección transversal “A2” Ver Figura.

El cilindro de aluminio puede deslizarse sin roce por un orificio hermético en el fondo del recipiente. Calcular la profundidad “h” a la que debe hallarse la base del corcho para que el sistema de los dos cilindros este en equilibrio.

Resp. [pic 6]

[pic 7]

Compuertas

1. ¿Qué altura de agua hará girar en el sentido horario la compuerta mostrada en la figura? La compuerta tiene un ancho de 80 cm. (M = 36 kg y OA = 1,25 m)

Resp.  h = 0,6 m

[pic 8]

1. La compuerta AB de la figura tiene 30 cm de altura, 60 cm de anchura y esta articulada en el punto A. Si h = 1,20 m, ¿Cuál debe ser la mínima presión P en el depósito con aire para que la compuerta permanezca cerrada?

Resp.   P = 11,94 KPa[pic 9]

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