Secundaria Principio de árquimedes

[fisi]

Hola a tod@s!! espero que me puedan ayudar con este problema estoy muy perdidido, muchas gracias.
Se deja caer sobre la superficie del agua un objeto de madera(densidad de la madera=0,8) desde una altura de 5 metros. Calcula la profundidad que alcanza en el agua y el tiempo que tarda en volver a la superficie.

[neometalero]

Re: Principio de árquimedes

Calcula primero la velocidad con que entra en el agua por medio de la conservación de la energía. Posteriormente para hallar el tiempo que tarde en detenerse, deberias usar me temo la ley de Stokes como fuerza de rozamiento del fluido. El problema es que no das el radio del objeto.

[fisi]

Re: Principio de árquimedes

Muchas gracias. El enunciado no da ni masa ni radio del objeto por lo que no se puede aplicar el principio de conservación de la energía.

[neometalero]

Re: Principio de árquimedes

La masa no te hace falta para aplicar la conservación de la energía. Si igualas la potencial a la cinética antes de entrar en el agua, te queda que la velocidad es igual a:

$$v=\sqrt{2gh}$$

y como ves la masa se ha cancelado y sí puedes hallarla.

[Al2000]

Re: Principio de árquimedes

Como no dan ninguna información que permita determinar la fuerza de fricción, creo que lo mejor que se puede hacer es una estimación un tanto burda de que el objeto al estar sumergido en el agua se mueve sometido a una aceleración

$\dst f = m g - \frac m \rho \rho _{agua} g \quad \Rightarrow \quad a = \frac f m = \left(1 - \frac {\rho_{agua}} \rho \right) g$

que resulta negativa (es decir, apunta hacia arriba) y frena el hundimiento del cuerpo y lo impulsa hacia la superficie. No se si en verdad habrá alguna circunstancia (tal vez un cuerpo de gran volumen) en la cual despreciar la fuerza de fricción sea medianamente razonable.

Saludos,

Al

[neometalero]

Re: Principio de árquimedes

Y una cosa Al2000, podriamos considerar la velocidad limite como la que lleva antes de entrar en el agua y asi hallar el radio y a partir de ahi seguir con todo? Imagino que no