Esc. Exp. N° 2 “Puertas del Sol” FISICA 5° Año Soluciones Práctico N° 2 - Flotación Docente responsable: Fernando Aso FLOTACIÓN 1) ¿Cuál es el valor del empuje que ejerce el aire sobre una persona? ¿Modifica la lectura de su kg peso? Datos: ρ aire = 1, 22 3 , el volumen aproximado de una persona de 80 kg es 0,07 m3. m Paparente = Preal − E

E = ρ ⋅ g ⋅ Vsum

Paparente = m ⋅ g − E

kg m ⋅ 9,8 ⋅ 0, 07m3 3 2 m seg E = 0,837 N

Paparente = 80kg ⋅ 9,8

E = 1, 22

Paparente

m − 0,837 N seg 2 = 784 N − 0,837 N

Paparente = 783,163N

El valor del empuje que ejerce el aire es tan pequeño que podríamos decir que no modifica la lectura del peso. 2) Si la misma persona se sube a una balanza de resortes totalmente sumergida en una pileta con agua. ¿Cuánto marcaría la balanza? Paparente = Preal − E E = ρ ⋅ g ⋅Vsum

Paparente = m ⋅ g − E

kg m ⋅ 9,8 ⋅ 0, 07 m3 3 2 m seg E = 686N

Paparente = 80kg ⋅ 9,8

E = 1000

Paparente

m − 0,837 N seg 2 = 784 N − 686 N

Paparente = 98N

3) Los objetos sumergidos son macizos y de un material homogéneo. Coloquen el signo >, < o = para determinar la relación entre las densidades del cuerpo y del líquido.

4) Subrayen la opción correcta para cada afirmación, tachado la que no corresponda: a) El empuje que recibe un cuerpo sumergido depende: del peso del cuerpo del peso del fluido desplazado b) El empuje que recibe un cuerpo sumergido depende el volumen: del fluido desalojado total del cuerpo c) El empuje que recibe un cuerpo sumergido depende de la densidad: del fluido del cuerpo

Esc. Exp. N° 2 “Puertas del Sol” FISICA 5° Año Soluciones Práctico N° 2 - Flotación Docente responsable: Fernando Aso 5) Se introduce una esfera cuyo peso es de 2,2 N y su volumen es de 200 cm3, en un recipiente con agua. a) ¿Cuál es al valor del empuje que recibe la esfera al sumergirla completamente?

E = ρ ⋅ g ⋅Vsum kg m ⋅ 9,8 ⋅ 0, 0002m3 3 2 m seg E = 1,96 N E = 1000

b) Indiquen si la esfera flota o se hunde en el agua, justificando la respuesta.

E < P entonces la esfera flota c) Cuando la esfera alcanzó la posición de equilibrio, ¿Cuál es el valor del empuje y qué volumen de líquido desalojó? E=P E = 2, 2 N E = ρ ⋅ g ⋅ Vsum Kg m ⋅ 9,8 ⋅Vsum 3 m seg 2 2, 2 N = Kg m 1000 3 ⋅ 9,8 m seg 2

2, 2 N = 1000 Vsum

Vsum = 0, 0002244m3 6) Para acercarse a sus presas sin ser vistos, los cocodrilos nadan sumergidos gracias a las piedras que tragan. Expliquen en términos de peso-empuje cómo logran esto.

Al tragar piedras lo que hacen es aumentar su peso hasta igualarlo con el empuje de esa manera alcanzan un equilibrio entres estas dos fuerzas y por lo tanto podrán quedarse tanto cerca de la superficie como a media agua o en el fondo sin tener que realizar esfuerzo extra. 7) Los icebergs son muy peligrosos para la navegación porque emerge una porción muy pequeña del mismo. Teniendo en cuenta que las densidades, ¿Qué porción de un iceberg está sumergida? kg ρ hielo = 920 3 . m Vsum ρ c = Vc ρL

kg 920 3 Vsum m = kg Vc 1025 3 m Vsum = 0,8975 Vc 89, 7% sumergido

Esc. Exp. N° 2 “Puertas del Sol” FISICA 5° Año Soluciones Práctico N° 2 - Flotación Docente responsable: Fernando Aso 8) Calcular el volumen sumergido de un objeto cuya densidad es de ρ = 870

kg y su volumen es de m3

0,5 m3 y se arroja en una pileta con agua. Vsum ρc = Vc ρL kg Vsum m3 = 0,5m3 1000 kg m3 Vsum = 0,87 ⋅ 0,5m3 870

Vsum = 0, 435m3

9) Un objeto cuya densidad es de ρ = 750

ρ = 930

kg se arroja en un recipiente con aceite de densidad m3

kg , indicar si flota o se hunde y cual será la fracción de volumen sumergido. m3

ρc < ρ L El objeto flota Vsum ρ c = ρL Vc kg 750 3 Vsum m = kg Vc 930 3 m Vsum = 0,806 Vc Vsum = 80, 6% sumergido Vc