Un cuerpo cubico de arista L está completamente sumergido en un líquido en reposo, contenido en un recipiente de paredes rígidas y abierto al aire, donde la presión es la atmosférica normal. Además, está vinculado al fondo del recipiente por medio de un resorte vertical e ideal de constante elástica k.
La densidad del cuerpo es mayor que la del líquido. Entonces, si el cuerpo está
en equilibrio. Cual o cuales de las siguientes afirmaciones son correctas?
|
□ solo a) y c) |
█
solo a) y b) |
□ solo a) |
|
□ solo b) y d) |
□ solo c) y e) |
□ solo d) |
P = peso del cuerpo = δc g V
Donde
δc = densidad del cuerpo
g = aceleración de la gravedad
V = volumen del cuerpo = L^3
L = arista del cuerpo
E = empuje = δl g V
Donde
δl = densidad del liquido
Fe = - k Δx
Donde
Fe = fuerza elástica
k = constante del resorte
Δx = compresión / expansión del resorte
Comparando las tres fuerzas
δc > δl (ver enunciado)à P > E
P = E + Fe
Fe > 0 à Δx < 0 à resorte esta comprimido
a) El resorte esta comprimido
Verdadero
Ver desarrollo
b) La intensidad del empuje es
menor que la intensidad del peso del bloque.
Verdadero
P > E
c) Si quitamos el resorte, el
cuerpo parte del resorte y asciende hasta alcanzar la superficie libre del líquido.
Falso
P > E à el cuerpo baja hasta el fondo
d) La intensidad de la fuerza elástica
es mayor que la intensidad del peso del bloque.
Falso
P = E + Fe à P > Fe
e) El empuje y el peso del
bloque forman un par de interacción.
Falso
Los pares de interacción no pueden estar aplicadas en el mismo cuerpo.
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