El Sapo Sabio

 

Una esfera de madera de 400 cm³ y densidad 0,6 g/cm³ está totalmente sumergida en agua cuya densidad es 1 g/cm³.

a)   ¿Subirá a la superficie o bajará al fondo?

b)   ¿Cuál será el valor de la fuerza que la mueve?

 

 

Solución:

Datos: V = 400 cm³; d’ = 0,6 g/cm³; d = 1 g/cm³

a)   Las fuerzas que actúan sobre la esfera son su peso, P, y el empuje, E.

 

 

 

Si P > E la esfera bajará al fondo, si P = E la esfera permanecerá en equilibrio y si P < E la esfera subirá a la superficie.

Por tanto, se trata de averiguar los valores del empuje y del peso.

Empuje:

 

E = d V g = 1 (g/cm³)·(kg/1000 g)·400 cm³·9,8 (m/s²) = 3,92 N

 

Peso de la esfera:

 

P = m g = d’ V g = 0,6 (g/cm³)·(kg/1000 g)·400 cm³·9,8 (m/s²) = 2,35 N 

 

Como el empuje es mayor que el peso, la esfera subirá a la superficie.

b)   La diferencia entre el empuje y el peso es igual a la fuerza ascensional (F).

 

F = E – P = 3,92 N – 2,35 N = 1,57 N