NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
FLUIDOS - PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES |
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NMS 8 *Un bloque de granito con forma de paralelepípedo, tiene las siguientes dimensiones 3 m de alto y 1,5 m el lado de la base cuadrada y su densidad vale 2,7 g/cm³. Se pide hallar a) el volumen del paralelepípedo;
b) El peso del paralelepípedo;
c) la presión que ejerce sobre el piso apotado sobre la cara lateral y
d) la presión que ejerce sobre el piso apoyado sobre la cara menor.
* Ejercicio enviado por mi colega y amigo Raúl Marano, de la Universidad de Mendoza. |
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Este ejercicio no nos habla de un fluido sino de un sólido, pero es excelente para poner en práctica conceptos (densidad, volumen, presión) que van a ser el pan nuestro de cada día cuando abordemos sistemas fluidos.
Lo primero que tenemos que hacer es estar seguros de que sabemos de qué estamos hablando. Un paralelepípedo... ¿sabés qué es eso? Por las dimensiones que aporta el enunciado podrías deducirlo, pero vamos a hacer un esquema que seguramente nos va a resultar muy útil: |
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Creo que el nombre correcto es paralelepípedo rectangular... pero da igual, vos ya entendiste correctamente la forma.
Pues bien, arranquemos con el volumen: todo cuerpo geométrico de sección constante se calcula de la misma manera: superficie de la base por altura. O más particularmente, en este caso: lado por lado por lado (que es lo mismo).
Vol = 1,5 m . 1,5 m . 3 m
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Vamos con la cuestión del peso: sabemos que el peso es el producto entre la masa y la aceleración de la gravedad, y que la densidad es el cociente entre la masa y el volumen.
Saquemos primero la masa (ya que la densidad es dato del enunciado).
m = ρ . Vol = 2,7 g/cm³ . 6,75 m³ = 2.700 kg/m³ . 6,75 m³ =
m = 18.225 kg
Por lo tanto el peso...
P = m . g = 18.225 kg . 10 m/s²
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Acordate que
1kg
es igual a 1.000 gr
y que
1m³
es igual a
1.000.000 cm³ |
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Ahora viene el asunto de las presiones. La presión es el cociente entre la fuerza y la superficie en la que se aplica la fuerza... algo así como: cómo se reparte la fuerza. Si el bloque se apoya acostado, la superficie sobre la que se reparte su fuerza peso hay que dividirla por el área de una de las caras laterales, AL , (son todas iguales).
AL = lado x lado = 1,5 m . 3 m = 4,5 m²
Por lo tanto la presión acostado, PrA, valdrá:
PrA = P / AL
PrA = 182.250 N / 4,5 m²
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Análogamente la presión sobre la base, PrB (estando el bloque paradito) valdrá:
PrB = P / AB
PrB = 182.250 N / 1,5 m . 1,5 m
PrB = 182.250 N / 2,25 m²
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| Fijate que la presión de la cara de menor superficie es el doble que la presión de la cara de mayor superficie. Justamente el doble, debido a que las áreas son una el doble de la otra. Cuanto más chica el área, mayor la presión. |
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Desafío: ¿Con qué fuerza habrá que sostener al bloque de granito si se halla totalmente sumergido en agua? |
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| Algunos derechos reservados.
Se permite su reproducción citando la fuente legítima, o sea, este sitio. Alguna gente cree que los bloques de granito estan llenos de pus; ¡qué ingenuos!... ¡serían mucho más livianos! Última actualización
nov-11. Buenos Aires, Argentina. |
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