OM5. Un
resorte de constante elástica K, longitud en reposo Lo y masa despreciable,
reposa verticalmente sobre el fondo de una cuba grande llena con agua de
densidad δagua. Un bloque de madera de masa mM y densidad δM < δagua se
engancha al resorte, y se deja que el sistema alcance el equilibrio. Cuál de
las siguientes afirmaciones son correctas?
a,b
█ b,c d,e a,e,f b,e,f d,e,f
Si δM < δagua ------------- P < E -----------
sentido de Fe = sentido de P
E – P – Fe = 0
donde
E = empuje = δagua g Vc
Vc = volumen del cuerpo
P = peso del cuerpo = mM g = δM Vc g
Fe = fuerza elástica = K (L – Lo)
L = longitud del resorte estirado
Reemplazando
E – mM g - Fe = 0
δagua g Vc - δM Vc g – K(L – Lo) = 0
a) La
fuerza neta sobre el resorte es igual mM |g|.
Falso
Fe = E – mM g
b) El
empuje compensa la resultante del peso y la fuerza elástica
Verdadero
E = Fe + P
c) El
resorte esta estirado
Verdadero
Sentido de Fe = sentido de P ------------- resorte estirado
d) El peso
del bloque compensa exactamente el empuje del líquido en el que está sumergido.
Falso
E = Fe + P
e) La
posición final del bloque es en el fondo de la cuba.
Falso
Flota a media agua----------- Totalmente sumergido
f) La
presión en ambas caras horizontales del bloque de madera es la misma.
Falso
PS = Presión en la cara superior = Patm + δagua g H
PI = Presión en la cara inferior = Patm + δagua g H + δM g D
donde
Patm = presión atmosférica
H = profundidad a la que está la cara superior del bloque
D = arista del bloque
-------------- PS < PI
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