PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

EJERCICIOS DE APLICACION

Celis Bustos Nilson Yesid.

Cod:1023953674

 ncelisb@ulagrancolombia.edu.co

Díaz Guerrero Allison Vanessa.

Cod:1073722275

Adiazg1@ulagrancolombia.edu.co

Yoan Sebastián

Cod: 1020796215
Ygomezq@ulagrancolombia.edu.co

Universidad La Gran Colombia

Facultad de Ingeniería Civil

Física II

Isaías Guanumen Molina

Bogotá DC

PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

1. Un objeto de 0,5m3, que se sumerge totalmente en agua (P= 1000 kg/m3) Experimenta una fuerza de empuje.

Solución:

E = P * VLD * g

E = 1000 Kg/m3 * 0,5 m3 * 9,8 m/s2

E = 500 kg * 9,8 m/s2

E = 4900N

1. Sobre un recipiente lleno de agua se sumerge completamente un objeto que se desplaza un volumen de 0,0078 m3 de agua hacia afuera. Si tomamos la densidad del agua (P= 1000 kg/m3) Determine la fuerza de empuje que ejerce el objeto sobre el agua.

Solución:

E = P * VLD * g

E = 1000 Kg/m3 * 0,078 m3 * 9,8 m/s2

E = 78 kg * 9,8 m/s2

E = 764,4N

1. Una esfera de volumen de 3x10-4 m3 está totalmente inmersa en un líquido cuya densidad es de 1000 kg/m³, determine,

a) La intensidad de empuje que actúa en la esfera,

b) La intensidad del peso de la esfera para que se desplaza hacia arriba o hacia abajo.  

Solución:

A) E = P * VLD * g

E = 1000 Kg/m3 * 3x10-4 m3 * 9,8 m/s2

E = 0,3 kg * 9,8 m/s2

E = 2,94N

 B) Si el Peso de la esfera es mayor al empuje, entonces:

PEsfera > E

1. Un cubo de cobre, de base igual a 35 cm² y una altura de 12 cm, se sumerge hasta la mitad, por medio de un alambre, en un recipiente que contiene alcohol (P= 790 Kg/m3).

a) ¿Qué volumen de alcohol desaloja?,

b) ¿Qué magnitud de empuje recibe?

Solución:

Lo primero a realizar es hallar el tamaño del cubo de cobre, para ello hacemos la siguiente operación.

Base del cubo = 35 cm²

Altura del cubo 12cm

35 cm² * 12cm = 420 cm3

420 cm3 * (1/1000) = 0,42 m3 (SI)

Ya con el volumen calculado del cubo procedemos a hallar la fuerza de empuje.

E = P * VLD * g

E = 790 Kg/m3 * 0,42 m3 * 9,8 m/s2

E = 331,8kg * 9,8 m/s2

E = 3251,64N

1. Un cubo de hierro de 20 cm de arista se sumerge totalmente en agua. Si tiene un peso con una magnitud de 560.40 N, calcular:

a) ¿Qué magnitud de empuje recibe?

b) ¿Cuál será la magnitud del peso aparente del cubo?

Solución:

Pasamos a las unidades del (SI)

Cubo de hierro de 20 cm * (1/100) = 0,2m

W= 560.40N

V = (0,2m) (0,2m) (0,2m) = 8x10-3m3

Ya con estos datos recabados, podremos hallar la fuerza de empuje

E = P * VLD * g

E = 1000 Kg/m3 * 8x10-3 m3 * 9,8 m/s2

E = 8Kg * 9,8 m/s2

E = 78,4N

Cálculo de peso aparente

Waparente = Wreal - E

Waparente = 560,40N – 78,4N = 482N

PRINCIPIO DE PASCAL

1. Se desea elevar un cuerpo de 1500kg utilizando una elevadora hidráulica de plato grande circular de 90cm de radio y plato pequeño circular de 10cm de radio. Calcula cuánta fuerza hay que hacer en el émbolo pequeño para elevar el cuerpo. Recordemos en primer lugar la fórmula del Principio de Pascal, que nos permitirá resolver todos estos problemas relativos a prensas hidráulicas:

F1/S1 = F2/S2

Las dos F son, obviamente, las fuerzas ejercidas sobre los dos émbolos o platos, cada uno con una superficie S. La idea es que, en una prensa hidráulica, una fuerza pequeña sobre el plato pequeño nos sirve para mover un peso (fuerza) grande sobre el plato grande.

Calculamos cada uno de los términos:

F1 =?

F2 = P2 = m2·g = 1500·9,8 = 14700N

...