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Volumen, densidad y empuje sobre un objeto sumergido en agua (7225)
Sábado 12 de junio de 2021, por
Calcula el volumen, la densidad y la fuerza de empuje de un objeto de 5 kg que, cuando se hunde completamente en agua, tiene un peso aparente es de 30 N.
El peso aparente se define como la diferencia entre el peso del objeto y el empuje que experimenta al sumergirse en el agua. Puedes despejar el valor del empuje y calcularlo:
![p_{\text{ap}} = p - E\ \to\ E = m\cdot g - p_{\text{ap}} = 5\ kg\cdot 9.8\ \frac{m}{s^2} - 30\ N = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 19\ N}}](local/cache-vignettes/L470xH31/7755dcf3139778f37b7326f404a9defd-035ef.png?1733052773 "p_{\text{ap}} = p - E\ \to\ E = m\cdot g - p_{\text{ap}} = 5\ kg\cdot 9.8\ \frac{m}{s^2} - 30\ N = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 19\ N}}"){kind=small}
A partir del empuje calculado puedes obtener el volumen del cuerpo porque es el mismo que el volumen de agua que desplaza:
![E = \rho_{\ce{H2O}}\cdot V\cdot g\ \to\ V = \frac{E}{\rho_{\ce{H2O}}\cdot g} = \frac{19\ N}{1\ \frac{kg}{L}\cdot 9.8\ \frac{m}{s^2}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 1.94\ L}}](local/cache-vignettes/L431xH42/e8dfe2bbb8d9424156e84f49ec6e07cb-11364.png?1733052773 "E = \rho_{\ce{H2O}}\cdot V\cdot g\ \to\ V = \frac{E}{\rho_{\ce{H2O}}\cdot g} = \frac{19\ N}{1\ \frac{kg}{L}\cdot 9.8\ \frac{m}{s^2}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 1.94\ L}}"){kind=small}
La densidad del objeto es el cociente entre su masa y el volumen que acabas de calcular:
![\rho_{\text{obj}} = \frac{m}{V} = \frac{5\ kg}{1.94\ L} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{2.58\ \frac{kg}{L}}}}](local/cache-vignettes/L223xH36/cf7a955f376f05b9e86700388c20ed65-18fda.png?1733052773 "\rho_{\text{obj}} = \frac{m}{V} = \frac{5\ kg}{1.94\ L} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{2.58\ \frac{kg}{L}}}}"){kind=small}
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