Se Hunde o Flota?

Un estudiante lee la siguiente información en un libro: “La presión hidrostática en un líquido depende de la densidad del líquido y de la profundidad a la que se mida esta presión". Un recipiente contiene agua, como se ilustra en la figura.

Al clasificar de mayor a menor las presiones hidrostáticas (P) en los puntos M, N, O y R, se encuentra que

• PO> PR> PM> PN

• PO> PR> PM= PN

• PM= PN> PR> PO

• PM> PR> PO> PN

Una niña pone dos objetos en al superficie del agua de una tina. Uno de ellos flota con la mitad de su volumen sumergido en el agua, mientras que el segundo se sumerge la cuarta parte, como se muestra en la siguiente figura.

A partir de estos resultados, ¿Cuál de las siguientes preguntas podría responderse?

• ¿Cuál de los dos objetos es más denso?

• ¿Cuál de los dos objetos es mas pesado?

• ¿Cuál de los dos objetos tiene mayor volumen?

• ¿Cuál de los dos objetos tiene más masa?

Se introduce una esfera de oro en un recipiente con agua y se observa que se hunde por completo. De este experimento es correcto afirmar que

• La esfera es menos densa que el agua.

• La esfera es mas densa que el agua.

• El agua aumento la densidad de la esfera.

• El agua redujo la densidad de la esfera.

Un entrenador de voleibol está interesado en obtener mejores resultados en los partidos. Él observa que las características influyentes del balón son su peso y la presión del aire en su interior. Él obtiene los siguientes resultados:

•Si la presión interior del aire esté entre 0,293 dinas/cm2 y 0,325 dinas/cm2 , el balón recorrerá una distancia entre 1.000 cm y 2.000 cm, respectivamente.

•A mayor presión de aire dentro del balón, mayor peso del balón.

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Un estudiante determinó las densidades y los puntos de ebullición de tres diferentes líquidos, como se muestra en la siguiente tabla.

El estudiante introduce un corcho cuya densidad es 0,95 g/cm³ en cada uno de los líquidos. La figura que mejor representa la situación que observara el estudiante es

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La siguiente gráfica muestra la variación de la fuerza de empuje que se ejerce sobre un cilindro, a medida que se sumerge en un líquido; y el diagrama de fuerzas cuando el cilindro está totalmente sumergido, a 6 cm de profundidad.

De acuerdo con la información anterior, ¿Cuál de las siguientes opciones es el diagrama de fuerza cuando el cilindro está sumergido a 2 cm?

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La fuerza que experimenta un objeto que flota en un liquido es igual al peso del volumen del liquido que desplaza al sumergirse en este ( ver figura), la magnitud de esta fuerza es igual a (ρ)liquido.V.g , en donde (ρ)liquido es la densidad del liquido, V el volumen sumergido del cuerpo y g la gravedad.

Esto implica que si se tienen dos objetos flotando, pero uno es mas pesado que el otro, el volumen del objeto mas pesado que se sumerge en el liquido es:

• Distinto al del objeto menos pesado, porque cuanto mas peso, seria necesario sumergir un menor volumen.

• Distinto al del objeto menos pesado, porque la fuerza que ejercerá el liquido será proporcional al peso.

• El mismo objeto menos pesado, porque la densidad del liquido siempre es las misma.

• El mismo del objeto menos pesado, porque esta fuerza no depende de la masa del cuerpo.

El principio de Arquímedes establece que: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido recibe de éste una fuerza vertical hacia arriba llamada Empuje, igual al peso del fluido desalojado”.

En un recipiente que contiene 20cm³ de agua se introducen alternativamente 4 cuerpos como se muestra en la siguiente figura.

El cuerpo sumergido que recibe mayor empuje es:

• 1

• 2

• 3

• 4