TALLER TALLER 46
3º Resolver los siguientes problemas: a. Un cue cuerpo de 20 cm cm 3 de volumen volumen se sumer sumerge gen n en alcoho alcoholl
δ = 0.82 g . cm 3
¿Qué
empue e!perimentar"#
'
= δ $ &g = 0.82 g 3 ( 20 cm 3 ) %80 cm2 cm s
' ( )* 0+2 d b. Un blo,u blo,ue e met"li met"lico co pesa pesa )+*)+*-00 00 d en el aire e!per e!perime imenta nta un empue empue de 3%20 3%200 0 d cuando se sumerge en el agua. ¿/u"l es el volumen la densidad del metal# ' = δ $ &g ⇒ & =
=
&
' δ $ g
3% 200 d ) g %80 cm s 2 cm3
& ( -0 cm 3
= mg = δ&g⇒ δ =
δ=
&g
)+* -00 d ( -0 cm3 ) %80 cm2 s
δ = - .1
g cm 3
c. Una Una pied piedra ra de dens densid idad ad 2.* 2.* gcm gcm 3 se sumerge sumerge en agua agua e!peri e!periment mentando ando una $uera $uera resultante de -.8 4. /alcular la masa de la piedra. 5R
5R
= − ' = mg − δ $ &g = mg − δ $ m g δ
= m g − δ $ g ⇒ m = 5R = 5R δ g δ $ δ g − $ g ) − δ δ
- .8 4
m=
)000 6g 3 m m % .8 2 ) − 6g s 2 *00 3 m
m ( 0.+%1% 6g d. Un blo,ue de madera de 0.18 gcm 3 de densidad dimensiones 20 cm ! 8 cm ! - cm $lota en el agua. /alcular:
¿Qué $racci7n de volumen se encuentra sumergida# ¿Qué $uera adicional se debe hacer sobre el blo,ue para sumergirlo completamente#
∑5
= ' − = 0⇒ ' =
δ $ &s g =
&s
&δg
= & δg = & δ = δ $ g δ $
&s ( 189
g cm 3 & g ) 3 cm
0.18
∑5
5ad
= ' − − 5ad = 0 ⇒ 5ad = ' − = δ $ &g − δ&g = &g( δ $ − δ )
= ( 20 × 8 × - ) cm 3 × %80 cm2 ) g 3 − 0.18 g 3 s cm cm
5ad ( 2*3 -2- d e. Una caa de 21 cm ! )8 cm ! * cm $lota en el agua. ¿/u"l debe ser la masa de un cuerpo ,ue al colocarse en su interior se hunda 3 cm m"s la base maor de la caa permanece horiontal;.
∑5
= ' − = 0⇒ ' =
δ $ &s g =
δ $
) 3
/ &
&δg
g = &/ δ ⇒ δ $ = 3δ = 3 0.*8 3 cm
δ $ = 2.0-
g cm 3
g. Una es$era hueca= de radio interior 8 cm radio e!terior )0 cm= $lota en un l>,uido de densidad 0.8 gcm 3 ,uedando la mitad de la es$era sumergida. /alcular la densidad del material ,ue $orma la es$era.
∑5
= ' − = 0⇒ ' =
δ $ &s g =
&δ g
δ $ ) &/ = &/ δ e ⇒ δ e = 2δ $ = 2 0.8 g 3 2 cm δ e = ).*
g cm3
h. ?as densidades del aire= helio e hidr7geno en condiciones respectivamente: 0.00)2% gcm 3= 0.000)+8 gcm 3 0.00008%% gcm 3.
normales; son
¿/u"l es el volumen desplaado por un dirigible lleno de hidr7geno ,ue tiene una $uera ascensional de )0 000 4# ¿/u"l ser>a la $uera ascensional si se utilia helio en lugar de hidr7geno#
@oluci7n: 5a ( ' A ( &
=
δ aire &g − δ< &g = &g( δ aire − δ< )
5a g( δ aire
− δ< )
=
)0 000 4 m 6g 6g %.8 2 ).2% 3 − 0.8%% 3 s m m
& ( 2 *0%.+ m 3 5a ( ' A (
−
m kg kg = Vg( δ aire− δ He) = :2 *0%.+ m3 ; %.8 2 ).2% 3 − 0.)+8 3 m m s
Vg δ HeVg δ aire
5a ( 28 -3%.% 4
i.
Un cubo de hielo $lota en el agua. ¿Qué pasa con el nivel del agua cuando el hielo se derrita completamente#
Rta. 'l nivel del agua se mantiene igual. .
Una balsa de 3 m ! 3 m )0 cm de gruesa= est" construida de madera
δ = 0.* g . cm 3
¿/u"ntas personas de +0 6g de masa pueden permanecer de pie sobre la balsa sin humedecerse los pies cuando el agua est" en calma# ' ( mbg B 4mpg δ $ g /& = δ $ & −
4=
&b δ b g / + 4m p g /
&δ b = 4mp
& ( δ $
− δb )
mp
( 3 × 3 × 0.)) m3 )000
=
4 ( 1 personas
+0 6g
6g m3
− *00
6g m3
= 1.)
