Física Final Ago 25 T3 4 Fluidos

Considere un cuerpo cubico de lado L. Si se cuelga del techo mediante una soga ideal, la tensión que le ejerce la soga es igual a 220 N. Cuando el cuerpo está sumergido totalmente en agua (δ agua = 1 kg / 1 litro), la tensión que ejerce la soga es igual a 160 N. Entonces, el valor de L es:

 

 30 cm	 5 cm	 26 cm
 35 cm	█  18 cm	 45 cm

Estado 1: T1 – P = 0 (en el aire)

Estado 2: T2 + E – P = 0 (sumergido en agua)

 

Donde

T1 = tensión de la soga 1 = 220 N

P = peso = T1

T2 = tensión en la soga 2 = 160 N

E = empuje = δ agua g Vs

δ agua = densidad del líquido = 1 kg / 1 lt = 1000 kg/m³

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

Vs = volumen del cuerpo sumergido = Volumen del cuerpo = L^3

 

Reemplazando en la ecuación del Estado 2

T2 +   δ agua g L^3 – T1 = 0

 

Despejando L

L = raíz cubica ((T1 – T2) / (δ agua g))

L = raíz cubica ((220 N – 160 N) / (1000 kg/m³ 10 m/s²)) = 0,18 m = 18 cm