¿ Cuantos Kgs de flotación disponible tengo?
Con un tubo de prfv de las siguientes caracteristicas:
Densidad: 1,40g/cm3
Largo: 14mts
Diametro: 0,82mts
Pared del tubo: 11mm
Peso Aproximado: 600kg
Quisiera saber que cantidad de kgs soporta el tubo hasta la linea de hundimiento. Es decir hasta encontrarse totalmente sumergido, al ras del agua (dulce).
Densidad: 1,40g/cm3
Largo: 14mts
Diametro: 0,82mts
Pared del tubo: 11mm
Peso Aproximado: 600kg
Quisiera saber que cantidad de kgs soporta el tubo hasta la linea de hundimiento. Es decir hasta encontrarse totalmente sumergido, al ras del agua (dulce).
1 respuesta
Respuesta de gerardojose
.. como veras me quivoque al poner la masa de 660kg en vez de 600kg, supongamos que mayoramos 60 kg por seguridad, ya que la masa que me diste es 600kg aprox y solucionamos de ese modo mi error, seria distinto si los restara ... pero sumar 60 kg a mayores en este caso ... seria perfecto
Hola Gerardo, muchas gracias por todo. Yo hice ese calculo y me dio exactamente el mismo resultado que a vos, estuve bastante tiempo ya que tuve que estudiar un poco la formula para familiarizarme. Al ver el resultado, pense en que había hecho un calculo mal. Porque a mi entender por la formula de volumen de un cubo: Pi x Radio al cuadrado x largo que nos quedaría: 3,1416x0,40^2x14= 7,037184mts3. Si a eso restamos los 600kg aproximado de peso que tiene el tubo nos daria 6,437184 mts3 disponible, lo que a mi entender se traduciria en una capacidad de flotacion de 6437,184kgs. Por eso tengo esta duda. Ademas por la simpre percepcion que uno tiene de las cosas, como que no entiende que semejante tubo tenga con la formula de arquimedes solamente 1160kg de flotacion disponible a la linea de hundimiento. esde ya muchas gracias por tu comentario.
veamos si puedo ayudarte, para resolver esta pregunta usaremos el principio de arquimedes, antes debemos saber cual es el volumen de un clindro hueco con espesor o tubo;
datos:
dagua= 1 g/cm3= 1 kg/l = 1000kg/m3
dPRFV= 1,4 g/cm3= 1400 kg/cm3
L=14m
masa= 600kg
Diametroext= 0,82m ---> Radioext= 0,41..... espesor= t= 11mm= 0,01m
Radioint= Rext - t =0,41 - 0,01= 0,40 m----> Diametroint= 0,80 m
Volumen tubo:
V tubo= 2Pix (Rext x L - Rint x L) = 2Pi (0,41 x 14 - 0,40 x 14)= 2Pi (5,88 -5,6) = 1,76m3
Arquimedes;
P=E ---- > m x g = da x Vs x g -----> m = da x Vs
donde;
m= 660kg
g= gravedad
da= 1000 k/m3
Vs= volumen sumergido
660= 1000 x Vs ---- Vs= 660/1000 = 0,66m3
pero si usamos nuestro Vs= 1,76 m3 que es el Volumen total del tubo en este caso todo el bajo el agua
m x g= 1000 x 1,76 x g ---- > m= 1760 kg podria soportar a ras de agua
entonces si ahora restamos los 660kg-1760kg= 1100 kg ... es el peso maximo que soportara hasta la linea de hundimiento
por otro lado, podemos calular el peso del tubo ya que tenemos todos los datos necesarios, la manera es la siguiente:
Peso tubo= [(dPRFV x Pi x L) / 4000] x ( D2ext - D2int)
donde;
D2ext= 0,82m= 820 mm= 672400 mm
D2int= 0,80m= 800mm= 640000 mm
Peso tubo = [(1,4 x 3,1415 x 14) /4000 ] x (672400-640000)= 498,74 kg
esperohaberte ayudado
un saludo
datos:
dagua= 1 g/cm3= 1 kg/l = 1000kg/m3
dPRFV= 1,4 g/cm3= 1400 kg/cm3
L=14m
masa= 600kg
Diametroext= 0,82m ---> Radioext= 0,41..... espesor= t= 11mm= 0,01m
Radioint= Rext - t =0,41 - 0,01= 0,40 m----> Diametroint= 0,80 m
Volumen tubo:
V tubo= 2Pix (Rext x L - Rint x L) = 2Pi (0,41 x 14 - 0,40 x 14)= 2Pi (5,88 -5,6) = 1,76m3
Arquimedes;
P=E ---- > m x g = da x Vs x g -----> m = da x Vs
donde;
m= 660kg
g= gravedad
da= 1000 k/m3
Vs= volumen sumergido
660= 1000 x Vs ---- Vs= 660/1000 = 0,66m3
pero si usamos nuestro Vs= 1,76 m3 que es el Volumen total del tubo en este caso todo el bajo el agua
m x g= 1000 x 1,76 x g ---- > m= 1760 kg podria soportar a ras de agua
entonces si ahora restamos los 660kg-1760kg= 1100 kg ... es el peso maximo que soportara hasta la linea de hundimiento
por otro lado, podemos calular el peso del tubo ya que tenemos todos los datos necesarios, la manera es la siguiente:
Peso tubo= [(dPRFV x Pi x L) / 4000] x ( D2ext - D2int)
donde;
D2ext= 0,82m= 820 mm= 672400 mm
D2int= 0,80m= 800mm= 640000 mm
Peso tubo = [(1,4 x 3,1415 x 14) /4000 ] x (672400-640000)= 498,74 kg
esperohaberte ayudado
un saludo
.. bueno Marco cierto es lo q me dices, pero entonces estariamos analizando el volumen de un cilindro
por lo que si sabemos la relacion de densidades densidad agua/densidad prfv= o, 714
y lo multiplicamos por la altura, en este caso el diametro q sera nuestro puntal, tendriamos
o, 714 x 0, 82= o, 58 m por tanto necesitariamos 0,82 -0,58 = 0,24 m (aprox) quedan por hundir ... no es mucho parece ... por eso me decante por el volumen de un tubo y no el del cilindro, por lo q esta hundido 3/4 o eso interpreto yo
ya que el volumen de un tubo con espesor ... seria V= 2 x pi x (Dext - Dinte)^2= 0,017m3 ... que aun seria mucho menor volumen ... por ello es importante saber el volumen o como trataremos el objeto de estudio en este caso como un tubo hueco con espesor o como un cilindro sin mas ... etc, asi que estoy en tu misma duda y tampoco me he parado a sacar radios o diametros a partir de esos volumenes ya que si sabemos los volumenes totales podriamos sacar sus Diametros para comprobar que volumen de ellos nos da 0,82 m de diametro del tubo o cilindro
por ello si pudieras echar el tubo a flote y vieramos el calado del tubo en rosca(sin carga) sabriamos el volumen que tendriamos y por tanto si se comporta como cilindro o tubo a partir de lo que se hundio, aunque si lo tratas coomo tu has hecho con un cilindro no creo q se hunda 3/4 .. ... como nos dice la relacion entre densidades dagua/dprfv = 1000/1400= 0,714
por eso me inclino por el volumen del tubo que seleccione y no por el del cilindro, que claro esta ofrecera mayor empuje y 1/4 es lo que se hundira el volumen de un cilindro
un saludo
por lo que si sabemos la relacion de densidades densidad agua/densidad prfv= o, 714
y lo multiplicamos por la altura, en este caso el diametro q sera nuestro puntal, tendriamos
o, 714 x 0, 82= o, 58 m por tanto necesitariamos 0,82 -0,58 = 0,24 m (aprox) quedan por hundir ... no es mucho parece ... por eso me decante por el volumen de un tubo y no el del cilindro, por lo q esta hundido 3/4 o eso interpreto yo
ya que el volumen de un tubo con espesor ... seria V= 2 x pi x (Dext - Dinte)^2= 0,017m3 ... que aun seria mucho menor volumen ... por ello es importante saber el volumen o como trataremos el objeto de estudio en este caso como un tubo hueco con espesor o como un cilindro sin mas ... etc, asi que estoy en tu misma duda y tampoco me he parado a sacar radios o diametros a partir de esos volumenes ya que si sabemos los volumenes totales podriamos sacar sus Diametros para comprobar que volumen de ellos nos da 0,82 m de diametro del tubo o cilindro
por ello si pudieras echar el tubo a flote y vieramos el calado del tubo en rosca(sin carga) sabriamos el volumen que tendriamos y por tanto si se comporta como cilindro o tubo a partir de lo que se hundio, aunque si lo tratas coomo tu has hecho con un cilindro no creo q se hunda 3/4 .. ... como nos dice la relacion entre densidades dagua/dprfv = 1000/1400= 0,714
por eso me inclino por el volumen del tubo que seleccione y no por el del cilindro, que claro esta ofrecera mayor empuje y 1/4 es lo que se hundira el volumen de un cilindro
un saludo
