1.- ¿Qué porcentaje de un iceberg es el que vemos si la densidad del agua de mar es de 1030kg/m^3 y la del hielo es de 920 kg/m^3?2.- Si hundimos 1,5 metros un corcho de densidad 197kg/m^3 en agua de densidad 1000kg/m^3, ¿A qué velocidad saldrá del agua si se suelta?
Fuente: mi profesor de física.
Os doy mi respuesta al ejercicio 2.
ResponderEliminarvol =volumen corcho;v1 =velocidad inicial=0;v2=velocidad de salida=?;g= 9,8 m/s^2
Equilibrio de fuerzas en el corcho
Fuerza ascensional corcho = Empuje Arquímedes – Peso corcho = 1000•vol•9.8 – 197•vol •9,8= 803•9,8•vol
No se ha considerado la fuerza del rozamiento del corcho en movimiento a través del agua que reduciría la velocidad v2..
Ecuaciones de la Dinámica del corcho:
1. fuerza ascensional corcho = masa corcho • aceleración corcho
803 • 9,8•vol = 197 • vol • a ; a= (803 • 9,8)/197 m/s^2
2. espacio recorrido corcho = velocidad inicial•tiempo + 1/2 •aceleración• tiempo^2
1,5=0+ 1/2•(803•9,8)/197•t^2 ; t=√((3•197)/(803•9,8))
3. velocidad corcho = velocidad inicial+aceleración•tiempo
v2 = v1 + (803•9,8)/197•t = (803•9,8)/197•t = (803•9,8)/197• √((3•197)/(803•9,8)) = √((3•803•9,8)/197)=10,94708 m/s=39,40949 km/h
Cuando el iceberg flota con parte dentro del agua y parte fuera del agua, está en equilibrio. Esto significa que la fuerza de atracción de la Tierra sobre el iceberg (m.g) es igual al empuje (volumen sumergido multiplicado por la densidad del líquido).
ResponderEliminarLlamemos dL a la densidad del líquido y dH a la densidad del hielo. Luego la masa de hielo total será Vol.dH y la masa total sumergida será Vol(sum).dH.
Luego igualamos las fuerzas que actúan sobre el iceberg:
Peso=m.g=vol.dH.g
Empuje=vol(sum).dL.g
vol.dH.g=vol(sum).dL.g (eliminamos g)
vol.dH=vol(sum).dL
dH/dL=vol(sum)/vol
por lo tanto el porcentaje visible será 100.(1-dH/dL)=10,679%
Saludos