Otras carreras Principio de Arquimides ... un problema mas

[PepeTrueno]

Buenas noches. Estoy tratando de ayudar a un estudiante de secundaria que me trajo el siguiente problema:

Un cilindro con seccion de 5 cm2 y altura 10 cm flota en un liquido de peso especifico 1.5 p/cm3 de tal manera que solo 8 cm estan sumergidos. Calcular a) el empuje que el cilindro experimenta b) la masa del cilidro y, c) su densidad.

El empuje se puede calcular facilmente como Vsumergidoxpeso especifico lo que da 60pi pondios.

Me parece que la pregunta b y c no pueden ser contestadas. Creo que el profesor de este chico esta asumiendo que el peso del cilindro ( y por ende su masa) puede ser determinado por el empuje. Ahora, yo creo que todo lo que sabemos es que el empuje es mayor que el peso y que por eso flota. Sin embargo, no podemos saber exactamente cual es la fuerza exacta que corresponde al peso sumergido. Seria una situacion diferente si el cilindro estuviera completamente estacionario y completamente sumergido en el liquido ya que el peso se cancelaria exactamente con el empuje.

Asi que mi pregunta es: estoy en lo correcto que con estos datos es imposible encontrar la masa (o el peso) del cilindro? Gracias a todos por su ayuda

[Stormkalt]

Re: Principio de Arquimides ... un problema mas

Hola PepeTrueno:
Un objeto flotante en esas condiciones está en equilibrio, de modo tal que el empuje que recibe del líquido es igual al peso de dicho objeto.
¡Saludos!

[PepeTrueno]

Re: Principio de Arquimides ... un problema mas

Disculpa si eso no esta tan claro para mi. Cual seria la diferencia entonces con un objeto que esta totalmente sumergido en el medio de un liquido pero completamente estacionario? En otras palabras suponte que tengo un cilindro que mide 10 cms y lo sumerjo en un tobo que tiene 30 cms de profundidad de tal manerda que hay 10 cms de liquido por encima y 10 cms de liquido por debajo. En este ultimo caso es obvio que el el peso del cuerpo se balancea completamente con el empuje. Sin embargo esto no me parece que es la misma situacion en la cual solo parte del solido esta sumergida. Tiene que haber una diferencia.

[Laron]

Re: Principio de Arquimides ... un problema mas

Si el objeto no se hunde ni emerge, entonces es porque el empuje es igual al peso

$$E = W$$

y esto implica que el peso específico del líquido sea igual al del objeto, esto es:

$$\displaystyle \gamma_l = \gamma_c$$

NaClu2 _/

[ser humano]

Re: Principio de Arquimides ... un problema mas

Hola.
Efectivamente hay una diferencia, y se encuentra en el empuje que realiza el liquido. El empuje tiene el mismo valor que el peso de la cantidad de liquido desalojado al sumergir el objeto. Si sumerges solo una parte, el liquido desalojado sera menor, y por lo tanto el empuje tambien. Una vez que el objeto esta sumergido por completo se le aplica el mayor empuje posible.

Saludos

[Stormkalt]

Re: Principio de Arquimides ... un problema mas

Entonces, siempre que el cuerpo flote, sin importar cuán sumergido o emergido esté, se cumplirá que:

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

donde

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

[ser humano]

Re: Principio de Arquimides ... un problema mas

Complementamos perfecto