Otro de física
Una ancla cuya densidad es de7.8Gr/Cm cúbicos y cuyo peso en el aire es de 120 Kg-F se encuentra a 5 Metros bajo el nivel del agua. Calcular el trabajo necesario para sacarla ala superficie suponiendo que la perdida de la fuerza por roce alcanza al 8%. Recuerde que 1Kg-F =9.8 N.-------------------N= Newton Peso=masa X Gravedad. E= VolumenXGravedadXDensidad E= Empuje. Trabajar con unidades del SI (Sistema Internacional.) Como siempre muchas gracias!
1 respuesta
Respuesta de mikel1970
1
El trabajo necesario para subir el cuerpo se define como el producto de la fuerza necesaria para subirlo por la distancia que hay que subirlo (5m)
La fuerza necesaria para subirlo será por lo menos el peso aparente del ancla en el agua, siendo éste la resta del peso real menos el empuje hacia arriba
Pap=Pr-E
Calculemos todos estos parámetros
1º Peso real (en el aire)
Pr=m*g
Como el cuerpo pesa 120 kg-f, entonces la masa es de m=120 kg, con lo que el peso es
Pr=120*9.8=1176 N
2º Empuje
Para calcular el empuje, sabemos que este es
E=dl*Vc*g
siendo
dl=1000 kg/m^3 -->densidad del agua
Para calcular el volumen del cuerpo, sabemos que la densidad del cuerpo es
d=m/V
V=m/d
con
m=120 kg
d=7.8 gr/cm^3=7.8 gr/cm^3 1kg/1000gr 1000000cm^3/1m^3=7800 kg/m^3
luego el volumen del cuerpo será
V=m/d=120/7800=0.01538 m^3
y el empuje será
E=dl*Vc*g=1000*0.01538*9.8=150.77 Nw
Así pues el peso aparente del cuerpo , o sea la fuerza necesaria para subirlo será
Pa=Pr-E=1176-150.77=1025.23 Nw
Ahora bien, todo ésto sería en un caso ideal en el que no haya pérdidas por rozamiento. Como se pierde un 8%, necesitaremos un poco más de fuerza, de la que sólo se aprovechará el 100-8=92%, o sea
F-8/100*F=1025.23
F-0.08F=1025.23
0.92*F=1025.23
F=1025.23/0.92
F=1114.38 Nw
y ésta será la fuerza necesaria para subirlo (si le quitamos a F=1114.38N su 8%-->8/100*1114.38=89.15N, nos queda 1114.38-89.15=1025.23N que es lo que necesitamos en el caso ideal).
Finalmente el trabajo será
W=F*s=1114.38*5=5571.9J
Espero que te sirva. (Repasa los cálculos)
La fuerza necesaria para subirlo será por lo menos el peso aparente del ancla en el agua, siendo éste la resta del peso real menos el empuje hacia arriba
Pap=Pr-E
Calculemos todos estos parámetros
1º Peso real (en el aire)
Pr=m*g
Como el cuerpo pesa 120 kg-f, entonces la masa es de m=120 kg, con lo que el peso es
Pr=120*9.8=1176 N
2º Empuje
Para calcular el empuje, sabemos que este es
E=dl*Vc*g
siendo
dl=1000 kg/m^3 -->densidad del agua
Para calcular el volumen del cuerpo, sabemos que la densidad del cuerpo es
d=m/V
V=m/d
con
m=120 kg
d=7.8 gr/cm^3=7.8 gr/cm^3 1kg/1000gr 1000000cm^3/1m^3=7800 kg/m^3
luego el volumen del cuerpo será
V=m/d=120/7800=0.01538 m^3
y el empuje será
E=dl*Vc*g=1000*0.01538*9.8=150.77 Nw
Así pues el peso aparente del cuerpo , o sea la fuerza necesaria para subirlo será
Pa=Pr-E=1176-150.77=1025.23 Nw
Ahora bien, todo ésto sería en un caso ideal en el que no haya pérdidas por rozamiento. Como se pierde un 8%, necesitaremos un poco más de fuerza, de la que sólo se aprovechará el 100-8=92%, o sea
F-8/100*F=1025.23
F-0.08F=1025.23
0.92*F=1025.23
F=1025.23/0.92
F=1114.38 Nw
y ésta será la fuerza necesaria para subirlo (si le quitamos a F=1114.38N su 8%-->8/100*1114.38=89.15N, nos queda 1114.38-89.15=1025.23N que es lo que necesitamos en el caso ideal).
Finalmente el trabajo será
W=F*s=1114.38*5=5571.9J
Espero que te sirva. (Repasa los cálculos)
