Problemas Adicionales – Hidrostática - Arquímedes 5) Una esfera hueca de plástico se mantiene por debajo de la superficie de un lago de agua dulce mediante una cuerda anclada al fondo del lago. La esfera tiene un volumen de 0,650 m3 y la tensión de la cuerda es 900 N a) Calcule el empuje que ejerce el agua sobre la esfera. b) ¿Cuál es la masa de la esfera? c) La cuerda se rompe y la esfera se eleva a la superficie. Cuando la esfera llega al reposo ¿Qué fracción de su volumen está sumergida? d.c.l.
E
P T
Datos: Vesf = 0,650 m3 T = 900 N a) Calcule el empuje que ejerce el agua sobre la esfera Consideramos la densidad del agua del lago igual a la del agua pura: Vcs = Vc E=
ag
g Vcs
E = 1000
9,8
0,650 m3
E = 6370 N
b) ¿Cuál es la masa de la esfera?
E–P–T=0
ag
= 1000 kg/m3
E–T=P E–T =mg
c) La cuerda se rompe y la esfera se eleva a la superficie. Cuando la esfera llega al reposo ¿Qué fracción de su volumen está sumergida?
d.c.l. E2
P
E2 – P = 0 E2 = P
Cálculo de la densidad de la esfera
= 0,86
La fracción de volumen de la esfera que queda sumergida es 0,86. También se puede decir que el 86 % de la esfera está sumergida.
Resolución: Fernanda Corrales