Principio de Arquímedes
Conocimientos previos: Enunciado del principio de Arquímedes y concepto de empuje. Relaciones entre masa, peso y densidad.
1- Un bloque de 2,5 m3 de un material cuya densidad es 2400 kg/m3 se sumerge en agua. Calcular:
El peso del bloque en el aire.
El empuje que experimenta cuando está sumergido en agua.
El peso que tiene dentro del agua.
La densidad del agua es 1000 kg/m3.
2- Un cuerpo de 200 g y densidad 0,8 g/cm3 se sumerge en agua. La densidad del agua es 1g/cm3.
¿Qué empuje ejerce el agua sobre el cuerpo?.
¿Flotará?. ¿Por qué?.
3 - Una probeta contiene 5 cm3 de agua. Al introducir un objeto en ella, marca 8 cm3. ¿Cuánto pesa el agua desalojada por el objeto?. ¿A qué magnitud (:peso real, peso aparente o empuje) equivale?.
La densidad del agua es 103 kg/m3 La aceleración de la gravedad es 9,8 m/s2 .
4- Un trozo de mineral pesa 0,32 N en el aire y 0,20 N sumergido en agua. Calcula su volumen, en cm3, y su densidad. La densidad del agua es 1g/cm3.
5- Tenemos una joya que nos han dicho que es de oro. Pesa 0,0490 N. Al sumergirla en agua su peso aparente es de 0,0441 N. ¿Es cierto lo que nos han dicho?. Razona la respuesta.
Datos: r(agua) = 1000Kg/m3 ; r(oro) = 19300 kg/m3
6- Un cuerpo de 800 cm3 de volumen y 500 g de masa, flota en un líquido cuya densidad es 0,8 g/cm3. Calcula el empuje que sufre. ¿Qué volumen del cuerpo queda fuera del líquido?.
7- Un cuerpo hueco que pesa 16 N flota en agua y en mercurio. ¿Qué volumen hay sumergido en cada caso?.
La densidad del agua es 1g/cm3 y la del mercurio 13,6 g/cm3.
8- Un cubo de madera cuya arista mide 24 cm está flotando en agua. Si la densidad de la madera es 880 kg/m3 y la densidad del agua 103 kg/m3. ¿Qué volumen del cubo sobresale del agua?.
9- Un cilindro metálico, con una base de 10 cm2 y una altura de 8 cm, flota sobre mercurio estando 6 cm sumergido. Si el cilindro sufre un empuje de 8,06 N, ¿cuál es la densidad del mercurio?. Dato: g = 9,81 m/s2.
10- ¿Cual ha de ser el área del menor bloque de hielo de 30 cm de espesor que podría soportar el peso de un hombre de 90 Kg estando el hielo flotando sobre agua dulce?.
La densidad del agua es 1g/cm3 y la del hielo 0,92 g/cm3.