Ejercicios de Física y Química

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Densidad de un submarino en equilibrio 0001

Un submarino totalmente sumergido en agua experimenta una fuerza de empuje de 200 N y se encuentra en equilibrio. ¿Cuál es la densidad del submarino?


SOLUCIÓN:

Si el submarino está en equilibrio quiere decir que el empuje es igual a su peso, de manera que el peso aparente es cero: E = p
El empuje de un cuerpo sumergido en un líquido (agua) es:
E = m_a\cdot g = \rho_a\cdot V_c\cdot g
El peso del cuerpo será: p = m_c\cdot g
Si igualamos: \rho_a\cdot V_c\cdot g = m_c\cdot g
Basta con simplificar y despejar:

\rho_a = \frac{m_c}{V_c} = \rho_c


Se obtiene que la densidad del submarino es igual a la del agua, lo que es lógico si nos imponen la condición de que está en equilibrio. Por lo tanto, la respuesta será que la densidad del submarino es la misma que la del agua en la que está sumergido.
Si es agua marina, se considera que su densidad es 1\ 030\frac{kg}{m^3}.

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