Física Final Feb20 TB – 12 Hidrostática

12. Un bloque metálico de 10 kg que mide 14 cm x 10 cm x 10 cm, está suspendido en equilibrio de una balanza y sumergido en agua (ρagua = 10³ kg/m³), como se muestra en la figura. La dimensión de 14 cm es vertical y la parte superior del bloque está a 5 cm por debajo de la superficie del agua. Considerando que Pa  = 101,30 kPa diga cuál es la lectura de la balanza de resorte

 16 N	 1884 N	 100 N
 86,2 kgf	█ 86 N	 88 N

E + T = P

donde

E = empuje = peso del agua desalojada = ρagua V g

ρagua = densidad de agua = 10³ kg/m³ = 1.000 kg/m³

V = volumen del agua desalojada = volumen del cuerpo (cuerpo está sumergido) = 14 cm x 10 cm x 10 cm = 1.400 cm³ = 0,0014 m³

g = gravedad = 10 m/s²

T = tensión de la soga = lectura de la balanza

P = peso del cuerpo = M g

M = masa = 10 kg

Reemplazando y despejando T

T = P – E = M g - ρagua V g  = 10 kg 10 m/s² - 1.000 kg/m³ 0,0014 m³ 10 m/s²  = 86 N