Física UBA XXI 1P May23 T3 – 2 Hidrostática

Los esquemas A y B representan el modo en que un barco flota en el mar cuando está sin carga (situación A) o cuando está cargado (situación B).

a)     Dados los siguientes “diagramas de cuerpo libre”, indique cuál o cuáles de ellos representa a alguna de las situaciones antes mencionadas, escribiendo en el recuadro la letra de la situación representada.

 

 

 

	Empuje = Peso (Arquimedes) Ambas flechas tienen el mismo modulo (igual longitud en el diagrama)  Peso del barco sin carga (situación A) es menor al peso del  barco con carga (situación B)   Representa la situación A
	Empuje = Peso (en flotación) Ambas flechas tienen el mismo modulo (igual longitud en el diagrama)  Peso del barco sin carga (situación A) es menor al peso del barco con carga (situación B)   Representa la situación B
	Empuje = Peso (en flotación) Ambas flechas deben tener el mismo modulo (igual longitud en el diagrama)  No representa ninguna situación
	Empuje = Peso (en flotación) Ambas flechas deben tener el mismo modulo (igual longitud en el diagrama) No representa ninguna situación   Nota: Este esquema representa un barco que se hunde

b)    Si la densidad del agua de mar es 1,023 g/cm³ y el barco en la situación A tiene una masa de 220 toneladas, ¿cuántos litros de agua desplaza cuando se encuentra flotando?

 

 E = P (Arquímedes)

 

Donde

E = empuje = δa Va g

δa = densidad del agua = 1,023 g/cm³ = 1023 kg/m³

Va = volumen de agua desalojada

g = aceleración de la gravedad = 9,8 m/s²

 

P = peso del barco = mA g

mA = 220 Tom = 220 Tom (1000 kg/1 Tom) = 220000 kg

 

reemplazando y despejando Va

Va = mA g / (δa g) = 220000 kg / 1023 kg/m³ = 215 m³

Va = 215 m³ (1000 L/ 1 m³) = 2,15 x10^5 L