Secundaria Ayuda con problemas !!!

[Romi_24]

[FONT=Calibri]Amigos necesitaria saber si alguno me puede ayudar con estos problemas mi hijo necesita llevar un trabajo y en casa a todos nos cuesta un poco la fisica , si al menos alguien me diera una mano asi puedo ayudarlo les agradeceria mucho!![/FONT] [FONT=Calibri][/FONT]
[FONT=Calibri]1) ¿De qué metal se tratara si una muestra él tiene una masa de 63.5 g de medida en el aire y una masa aparente de 56,4 sumergida en agua?[/FONT]
[FONT=Calibri]2) El principio de Arquímedes no solo sirve para determinar la gravedad específica de un sólido utilizando un líquido de densidad conocida sino que puede usarse también para lo contrario. A) por ejemplo una bola de aluminio de 3,40 kg tiene una masa aparente de 2,10 kg cuando se sumerge en determinado líquido; calcule la densidad del liquido. B) Deduzca una formula sencilla para determinar la densidad de un liquido mediante este procedimiento.[/FONT]
[FONT=Calibri]3) a) Muestre que la fuerza de flotación sobre un objeto parcialmente sumergido actúa en el centro de gravedad del fluido antes de que este sea desplazado. A este punto se le conoce como centro de flotación [/FONT]
[FONT=Calibri]b) ¿Dónde debe estar el centro de flotación de un barco para que sea estable? Arriba, abajo o en el mismo punto que su centro de gravedad? Explique su rta.[/FONT]

[neometalero]

Re: Ayuda con problemas !!!

Precisamente debes usar el principio de arquimedes, en cualquier libro de física general tienes ejercicios muy parecidos resueltos que te ayudarán. En el primer caso debe ser plata, aunque lo digo sin hacer ningún cálculo.

[Al2000]

Re: Ayuda con problemas !!!

El principio de Arquímedes establece que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido experimenta una fuerza ascendente igual al peso del volumen de fulido desalojado por el cuerpo.

En el primer problema, las dos pesadas, una en el aire y la otra en el agua, te permiten determinar la densidad de la muestra metálica. Con la densidad se puede recurrir a tablas de propiedades para averiguar de cuál metal se trata. Las cuentas irían asi...

1) Despreciando el empuje del aire, para la pesada en el aire se tiene que

$$\rho = \frac M V$$

donde $M$ es la masa indicada de 63.5 g y el volumen $V$ es desconocido. En la segunda pesada, la masa aparente determinada resulta menor pues el peso se ve disminuido por el empuje del agua:

$$\underbrace {M_{aparente} g}_\text {peso aparente} = \underbrace {M g}_\text {peso real} - \underbrace {V \rho_{agua} g}_\text {empuje}$$

Cuando combinas las dos ecuaciones para eliminar el factor desconocido $V$ obtienes

$$\rho = \frac M {M - M_\text {aparente}} \rho _\text {agua}$$

2) El segundo problema se resuelve con el mismo razonamiento y se llega a la misma ecuación (3), sólo que ahora la densidad del sólido (aluminio en el problema) es conocida y la densidad del "agua" (un fluido cualquiera) es desconocida. Haciendo el despeje en la ecuación (3) y cambiando las denominaciones, la fórmula sería

$$\rho_\text {fluido} = \frac {M - M_\text {aparente}} M \rho_\text {cuerpo}$$

3) Para la respuesta a la pregunta 3 te remito a cualquier libro de Física I, el Resnick por ejemplo. La idea básicamente es reemplazar mentalmente el cuerpo sumergido (o la porción sumergida) por el líquido que ha sido desalojado y reconocer que en la situación de equilibrio el peso del líquido se encuentra aplicado en el centro de gravedad del líquido desalojado.

Finalmente, para que una embarcación sea estable, en principio el centro de flotación debe estar por encima del centro de gravedad. Caso contrario, cualquier pequeña desviación de la verticalidad produciría un momento de torsión que haría voltear la embarcación. Cuestión de hacer un dibujito esquemático para visualizar que un peso empujando hacia abajo en una posición mas elevada que una fuerza de flotación empujando hacia arriba es una situación inestable.

Saludos,

Al