Secundaria Problemas de fluidos.

[KevinZ]

Hola, me podían ayudar a plantear estos problemas de fluidos:

1. Una balsa cuya forma es de un paralelepípedo flota sobre su base con la mitad de su altura dentro del agua, si al subirse un hombre en ella, toda la altura sumergida en el agua y el conjunto pesa 300N, hallar el peso del hombre.

2. Un objeto se deja caer desde una h = 3m, siendo su densidad 250 kg/m³. Calcular la profundidad x hasta que se sumerge.



Gracias.

[Saplaya]

Re: Problemas de fluidos.

Para el primero tienes que aplicar el Principio de Arquímedes, teniendo en cuenta que el empuje inicial es igual al peso de la balsa y el empuje final es igual a la suma del peso de la balsa más el del hombre.
Para el segundo calcula primero la velocidad de llegada al agua (por caída libre). Esta velocidad será la velocidad inicial para el cálculo dentro del agua. Dentro del agua tienes un movimiento uniformemente decelerado, la aceleración la tienes que calcular a partir de la fuerza de frenado que es la diferencia entre el empuje y el peso del objeto (de nuevo Arquímedes)

[KevinZ]

Re: Problemas de fluidos.

Hola Saplaya, he podido hacer el segundo:

$h=v_0t + \dfrac{gt^2}{2} \Rightarrow 3=\dfrac{10t^2}{2} \Rightarrow t = \sqrt {\dfrac {3}{5}}s$

$v_f = v_0 + gt \Rightarrow v_f = 10 \sqrt {\dfrac{3}{5}} = 2 \sqrt {15}m/s$

$E = D_{H_2O}Vg\;\;\;\; W = D_oVg\;\;\;\; F_R = E - W =(1000-250)Vg$

$F_R = ma = D_oVa\;\;\;\; 250Va = (750)Vg \Rightarrow a = 30m/s^2$

$h = \dfrac {v_f^2 - v_0^2}{2a} = \dfrac{-60}{-60} = 1m$

Creo que está bien.

El primero todavía no veo como resolverlo, tengo claro esto:

$E_i = D_{H_2O}\frac{1}{2}V_bg = P = D_bVg \Rightarrow D_b = 500kg/m^3$
$E_f = P_h + P_b = (m_h+ V_bD_b)g=300N$

no sé cómo seguir.

Gracias por tu ayuda

[Saplaya]

Re: Problemas de fluidos.

Lo del segundo correcto. Para el primero solo tienes que tener en cuenta que $\dst E_f=2E_i$ ya que la balsa es un paralelepípedo e inicialmente estaba hundida hasta la mitad y finalmente se sumerge toda su altura.

Un saludo.

[KevinZ]

Re: Problemas de fluidos.

Entonces la respuesta de la 1 sería 150N, gracias por todo Saplaya

Saludos.