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FUERZA DE EMPUJE / PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES / PESO APARENTE

Posted by on 19 febrero, 2013

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

“Todo cuerpo sumergido en un fluido (líquido o gas). Experimenta una fuerza vertical y hacia arriba – fuerza de empuje (E)- cuyo módulo es igual al peso del volumen de fluido que desaloja.

E = V sumergido · d líquido · g

Donde:

E, empuje (N)

V sumergido, Volumen del cuerpo sumergido (m^3)

d líquido, Densidad del líquido (kg/m^3) RECUERDA: LA DENSIDAD DEL AGUA PURA ES 1000 kg/ m^3

g, Gravedad (9.8 m/ s^2)

¿QUÉ SITUACIONES NOS PODEMOS ENCONTRAR CUANDO UN CUERPO ES INTRODUCIDO EN UN LÍQUIDO?

1. El peso del objeto completamente sumergido es mayor que el empuje. En este caso, la resultante es una fuerza vertical hacia abajo que hace que el cuerpo se hunda.

2. El peso y el empuje son iguales en módulo. Entonces, la resultante es nula. El cuerpo se encontrará en equilibrio y se mantendrá en la posición en que se ha colocado.

3. El peso del objeto sumergido es menor que el empuje. La resultante es una fuerza vertical hacia arriba que hace emerger el cuerpo. El equilibrio se alcanza cuando el objeto se mantiene parcialmente sumergido, lo suficiente para que sean iguales su peso y el empuje correspondiente.

estudio peso y empuje

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¿QUÉ ES EL PESO APARENTE?

Cuando un cuerpo está totalmente sumergido en un fluido, este experimenta un empuje que tiene sentido opuesto al peso del objeto. La fuerza resultante por lo tante es inferior al peso que tendría el cuerpo en el aire, a este peso (en el agua) se le denomina peso aparente.

Podrás encontrar un ejercicio modelo sobre el peso aparente en el siguiente enlace:

http://www.youtube.com/watch?v=D5e4HfjMOV4

 

EJERCICIOS PROPUESTOS:

1. Un objeto que se halla totalmente sumergido en un recipiente con agua, tiene un volumen de 3 dm^3 y una densidad de 50000 kg/m^3. Calcula:

a) Su peso real

b) Su peso aparente

c) El empuje que experimenta

2. Un objeto de 300 N de peso real, sumergido en un líquido, tiene un peso aparente de 200 N. Sabiendo que la densidad del objeto es de 6000 kg/m^3, calcula:

a) El volumen del objeto

b) La densidad del  líquido

3. Determina si se hunde o si flota en agua un objeto cuyo peso es de 600 N y su volumen, 120 dm^3.

4. Determina si se hunde o si flota en agua un objeto que tiene un peso de 1000 N y que ocupa un volumen de 80 dm^3.

5. Un objeto con un volumen de 200 cm^3 y 50 N de peso, pesa 30 N cuando se introduce en un líquido:

a) Calcula la densidad del líquido

b) Calcula la densidad del objeto

6. Dado un objeto que pesa 300 N y tiene una densidad de 6000 kg/m^3, calcula:
a) El empuje que experimenta dentro del agua

b) Su peso aparente

7. Determina si flota o si se hunde en mercurio, un objeto de plomo de 150 cm^3 de volumen y 1.7 kg de masa. Dato: la densidad del mercurio es 136000 kg/m^3.

8. Determina si se hunde o si flota en agua un objeto cuyo peso es de 800 N y que tiene un volumen de 100 dm^3. ¿Y en alcohol?

9. Un objeto cuyo peso real es de 5000 N, tiene un peso aparente de 4000 N cuando se haya sumergido en cierto líquido. Sabiendo que la densidad de dicho objeto es de 10000 kg/m^3. Calcula:

a) El volumen del objeto

b) La densidad del líquido

10. Un objeto pesa 200 N y si lo sumergimos en un determinado líquido pesa 150 N. Sabiendo que el volumen del líquido que desaloja el objeto es de 2.5 dm^3, determina:

a) La densidad del líquido

b) La densidad del objeto

 

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