PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Un objeto de masa M está suspendida de una balanza de resorte que indica 25 N. Cuando la masa se sumerge
completamente en el agua, la báscula indica 5 N. ¿Cuál es la densidad del objeto en g/cm3?
A) 2
B) 1.5
C) 1.25
D) Se requieren más datos para que se pueda determinar.
Dos objetos macizos, uno de aluminio (= 2.7 g/cm3) y otro de plomo (= 11.3 g/cm3), de igual peso, se
sumergen en agua. Indicar la afirmación correcta.
A) El objeto de aluminio es de mayor masa que el plomo.
B) El objeto de aluminio recibe mayor fuerza de empuje.
C) El objeto de plomo recibe mayor fuerza de empuje.
D) A y C
E) A y B
Un trozo de madera flota en el agua, con la mitad sumergida, bajo el nivel del agua. Si el mismo trozo de
madera se pusiera a en aceite (=0.8 g/cm3), la parte de madera sumergida bajo la superficie del aceite será..
A) Más de la mitad.
B) La mitad.
C) Menos de la mitad.
D) La respuesta dependerá de la forma que tenga el objeto de madera.
Refiriéndose a la pregunta anterior , el porcentaje del volumen del cuerpo de madera que queda fuera del agua
será.....
A) 37.5 %
B) 50 %
C) 80 %
Un objeto de densidad uniforme flota sobre el agua con una cuarta parte de su volumen fuera del agua. Su
densidad en g/cm3 es....
A) 0.25
B) 0.75
C) 1
D) 1.333
E) No hay información suficiente.
Un objeto flota en agua con un volumen V sumergido en el agua y ½ V fuera de al agua. La densidad del
cuerpo en g/cm3 es...
A) 0.5
B) 1.5
C) 0.666
D) 0.333
E) 1
Un trozo de madera con densidad de 0.8 g/cm3 flota en un líquido cuya densidad es de 1.2 g/cm3. La parte de
madera que se sumerge bajo el nivel del líquido es.....
A) 80 %
B) 67%
C) 33%
D) No se puede definir, a menos que se conozca el volumen del trozo.
Un bloque de madera (= 0.75 g/cm3) y una masa de plomo (= 11.3 g/cm3 ) de 1 kg se colocan en una olla
llena de agua hasta el borde. La masa de 1 se levanta del agua por medio de un alambre delgado y cuando
hace esto, el nivel del agua baja un poco. La masa de plomo se coloca ahora sobre el bloque de madera, que
permanece flotando, sosteniendo al mismo tiempo la masa. Cuando el plomo se coloca sobre la madera y
flota,
A) un poco de agua resbalará del borde de la olla.
B) El nivel del agua subirá exactamente hasta el borde, como antes.
C) El nivel del agua subirá de nuevo, pero no alcanzará el borde.
D) No hay suficiente información para decidir que sucederá.
TAREA
1.
La densidad del cuerpo humano es de 0.98 g/cm3. Cuando una persona flota inmóvil en agua dulce, ¿qué
fracción de su cuerpo estará sumergida?. (Resp. 98%)
2.
Un objeto de metal está colgando de una balanza de resorte. Cuando el objeto está en el aire, la escala
graduada marca 500 N, pero cuando el objeto se introduce en el agua, la escala marca 315 N. ¿Cuál es el
volumen y la densidad del objeto?. ( Resp. 18.8 Lt, 2.7 g/cm3)
500 N
453 N
3.
Un bloque de aluminio (= 2.7 g/cm3) de 2 kg está en el agua colgando de una cuerda unida a una
balanza. ¿Qué peso marca la balanza?. (Resp. 12.4 N)
4.
Un bloque de unicel flota sobre el agua con sólo el 12 % de su volumen sumergido bajo la superficie.
¿Cuál es la densidad del unicel?. (Resp. 120 Kg/m3)
5.
Un bloque de madera cuya masa es de 1.5 kg flota sobre la superficie del agua con el 60% de su volumen
sumergido. ¿Qué masa de plomo ( = 11.3 g/cm3 ) hay que colocar sobre el bloque para que la madera se
sumerja completamente?. (Resp. 1 Kg)
6.
Un bloque de metal de 2 kg se sumerge en un vaso de precipitados, con agua, que está suspendido de una
báscula de resorte. Cuando está completamente sumergido, la báscula indica 12.5 N. Calcule la densidad
del bloque. (Resp. 2.76 g/cm3)
7.
Un bloque de 1 kg de cobre (= 8.93 g/cm3), está suspendido a una báscula de resorte. Cuando se
encuentra completamente sumergido en un líquido, la báscula registra 7.3 N. ¿Cuál es la densidad del
líquido? (Resp. 2.5 g/cm3)
8.
Un objeto flota sobre el agua con 68% de su volumen sumergido. Cuando se coloca en la superficie de
otro líquido, flota de nuevo, pero ahora tiene 90 % de su volumen bajo la superficie de ese líquido.
Calcule la densidad del objeto y la densidad del líquido. (Resp. 0.68 g/cm3, 0.76 g/cm3 )
9.
Un objeto suspendido de una báscula de resorte pesa 24 N. Cuando el objeto está completamente
sumergido en agua, el peso indicado por la báscula es sólo 18 N; cuando se sumerge completamente en
otro líquido, la báscula indica 14 N. Indique la densidad del objeto y la densidad del otro líquido. (Resp.
0.67 g/cm3)
10. Un trozo de plástico flota en agua, con 55 % de su volumen sumergido. Si este bloque se coloca en otro
líquido, se ve que flota con 75 % de su volumen sumergido. ¿Cuál es la densidad del otro líquido? (Resp.
0.73 g/cm3)
11. La densidad del agua de mar es de 1.03 g/cm3 y la del hielo es 0.92 g/cm3. ¿Qué fracción de un iceberg
está sobre la superficie del agua de mar?. (Resp. 89.3 %)
12. Una esfera hueca de acero, cuya densidad es de 8 g/cm3, flota en agua con 80 % de su volumen
sumergido. Si el volumen externo de la esfera 500 cm3, determine el volumen de la cavidad interna de la
esfera. (Resp. 437.5 cm3 )
13. Un recipiente cilíndrico de aluminio, de radio 5 cm y 15 cm de altura, flota en el agua con el 40 % de su
volumen sumergido. ¿Cuánta arena como máximo deberá agregársele al vaso para que éste quede
flotando sin hundirse?. (Resp. 471 g)
14. Para el problema anterior, si en lugar de agregarse arena se le agrega mercurio ( = 13.6 g/cm3). ¿Qué
altura como máximo deberá contener de mercurio el vaso para que no se hunda?. ( Resp. 0.44 cm )
PREGUNTAS
1.
Un objeto colgado de un dinamómetro está totalmente sumergido en un líquido. Respecto a esta situación
podemos afirmar....
A) La lectura del dinamómetro es inferior al peso.
B) El empuje es igual al peso del cuerpo y no depende del líquido.
C) La lectura del dinamómetro es igual al empuje que el cuerpo recibe del líquido.
D) La masa del líquido desplazado es igual a la masa del cuerpo.
E) La lectura del dinamómetro es la misma dentro y fuera del líquido.
Un bloque de madera cuya masa es de 500 g flota con 2/3 de su volumen sumergido en agua. Esta
información se refiere a las preguntas 2 a 6.
2. El empuje sobre el bloque vale
A) 500 g
B) 0.5 N
C) 5 N
D) 1 Kg
E) 6.6 N
3. El volumen de agua que el bloque desplazó vale...
A) 0.5 L.
B) 500 cm3.
C) 0.5 x 10-3 m3.
D) 500 mL
E) Todas las respuestas anteriores están correctas.
4. El volumen del bloque de madera es...
A) 0.75 L.
B) 500 cm3.
C) 50 mL
D) 1 x 10-3 m3.
E) Imposible determinar.
5. La densidad de la madera es....
A) 0.75 g/cm3.
B) 500 g/cm3.
C) 40 x 103 kg/m3.
D) 0.66 g/cm3.
E) Mayor que 1 g/cm3.
6. En la figura, los bloques B son idénticos y de densidad mayor a 1 g/cm3. El frasco A contiene agua pura y
el D contiene un liquido l, de densidad 1.3 g/cm3. Si los bloques se colocan en reposo dentro de los
líquidos, ¿hacia qué lado se desplaza la marca P hecha en el cordón de unión?
A) Hacia la derecha.
B) Hacia la izquierda.
C) Permanece en reposo.
D) Oscila en torno a la posición inicial.
B
A
B
D
7.
Una barra de hierro (= 7.2 g/cm3) está suspendida de un dinamómetro que indica 10 N. En seguida, se
sumerge la barra totalmente en un vaso con agua. El dinamómetro indicará....
A) 32 N
B) 15 N
C) 8.6 N
D) 4.9 N
E) 1.4 N
8.
Se peso una piedra y se obtuvo un valor de 6 N para su peso. Cuando se pesó, totalmente sumergida en
agua, se encontró el valor de 4 N, para su peso aparente. Su densidad en g/cm 3 es...
A) 0.5
B) 0.667
C) 1.5
D) 2
E) 3
9.
Un cuerpo de masa m flota en el agua de tal manera que el volumen de la parte inmersa es igual al
volumen de la parte no inmersa. La densidad del cuerpo en g/cm3 es....
A) 0.1
B) 0.25
C) 0.5
D) 1.25
E) 2
10. Un cubo de hielo flota en el agua en el interior de una probeta, con el 2% de su volumen fuera de ésta. El
volumen del hielo es de 100 cm3. Cuando el hielo se derrita el nivel del agua......
A) Aumenta 100 cm3.
B) Aumenta 98 cm3.
C) Disminuye 2 cm3.
D) Aumenta 2 cm3.
E) Permanece en el mismo nivel.
11. Un objeto de masa M está suspendida de una balanza de resorte que indica 25 N. Cuando la masa se
sumerge completamente en el agua, la báscula indica 5 N. ¿Cuál es la densidad del objeto en g/cm3?
A) 2
B) 1.5
C) 1.25
D) Se requieren más datos para que se pueda determinar.
12. Dos objetos macizos, uno de aluminio (= 2.7 g/cm3) y otro de plomo (= 11.3 g/cm3), de igual peso,
cuando están sumergidos en agua. Indicar la afirmación correcta.
A) El objeto de aluminio es de mayor masa que el plomo.
B) El objeto de aluminio recibe mayor fuerza de empuje.
C) El objeto de plomo recibe mayor fuerza de empuje.
D) A y C
E) B y C
13. Un trozo de madera flota en el agua, con la mitad sumergida, bajo el nivel del agua. Si el mismo trozo de
madera se pusiera a en aceite (=0.8 g/cm3), la parte de madera sumergida bajo la superficie del aceite
será..
A) Más de la mitad.
B) La mitad.
C) Menos de la mitad.
D) La respuesta dependerá de la forma que tenga el objeto de madera.
14. Refiriéndose a la pregunta anterior , el porcentaje del volumen del cuerpo de madera que queda fuera del
agua será.....
A) 37.5 %
B) 50 %
C) 80 %
15. Un objeto de densidad uniforme flota sobre el agua con una cuarta parte de su volumen fuera del agua. Su
densidad en g/cm3 es....
A) 0.25
B) 0.75
C) 1
D) 1.333
E) No hay información suficiente.
16. Un objeto flota en agua con un volumen V sumergido en el agua y ½ V fuera de al agua. La densidad del
cuerpo en g/cm3 es...
A) 0.5
B) 1.5
C) 0.666
D) 0.333
E) 1
17. Un trozo de madera con densidad de 0.8 g/cm3 flota en un líquido cuya densidad es de 1.2 g/cm3. La parte
de madera que se sumerge bajo el nivel del líquido es.....
A) 80 %
B) 67%
C) 33%
D) No se puede definir, a menos que se conozca el volumen del trozo.
18. Un bloque de madera (= 0.75 g/cm3) y una masa de plomo (= 11.3 g/cm3 ) de 1 kg se colocan en una
olla llena de agua hasta el borde. La masa de 1 se levanta del agua por medio de un alambre delgado y
cuando hace esto, el nivel del agua baja un poco. La masa de plomo se coloca ahora sobre el bloque de
madera, que permanece flotando, sosteniendo al mismo tiempo la masa. Cuando el plomo se coloca sobre
la madera y flota,
A) un poco de agua resbalará del borde de la olla.
B) El nivel del agua subirá exactamente hasta el borde, como antes.
C) El nivel del agua subirá de nuevo, pero no alcanzará el borde.
D) No hay suficiente información para decidir que sucederá.