Ejemplo 1:
Un recipiente flota con una parte sumergida en el agua si le agrego pequeñas esferas metalicas al recipiente que sucede con la densidad media del recipiente y las esferas y con la fuerza de empuje ?
La densidad media del recipiente cambia (es mayor) ya que tengo mas masa en el mismo volumen, si recordamos la formula de densidad es densidad = masa/volumen, queda muy claro que yo aumento la masa de mi objeto pero el volumen sigue siendo el mismo por eso mi densidad aumenta, como es de imaginarnos si leemos nuevamente el principio de arquÃmedes nos podemos imaginar que si aumentamos la masa de nuestro cuerpo es logico que se sumerja un poco mas o directamente quede totalmente sumergido con lo cual, al desalojar mayor volumen de liquido va a recibir un empuje mayor aunque esto no quiere decir que el objeto continue flotando sino que puede hundirse.
Ejemplo 2:
Una balsa de área A, espesor h y masa 400 kg flota en aguas tranquilas con una inmersión de 5 cm. Cuando se coloca una carga sobre ella, la inmersión es de 7,2 cm. Encuentre la masa de la carga.
Lo que tenemos que darnos cuenta es que si la balsa de 400 kg sumergida 5 cm flota es porque con 5 cm el empuje que le hace el agua es igual a esos 400 kg, ahora si se hunde otros 2,2 cm mas tendre un empuje mayor ya que estaria desalojando un volumen de agua mayor, podemos plantear una regla de tres simple para calcular la masa de la carga adicional
5cm sumergido ----------------- 400 kg
7,2 cm sumergido -------------- x=(7,2x400)/5 = 576 Kg.
si le restamos el peso de la balsa la carga tendra una masa de 176 Kg.
Ejemplo 3:
Una moneda metálica tiene 4 cm de diámetro. El grueso de la chapa es de 1 mm y su densidad 8000kg/m3.
a) ¿Cuánto pesa la moneda?
b) ¿cuál será su peso aparente si se le introdujera en el agua?
c) ¿y si se introdujera en el aceite? (densidad de dicho aceite 0.9 g/cm3)
Lo primero que tenemos que calcular ademas del volumen de la moneda es su peso, veamos como se hace:
Ya vimos como calcular la masa y el volumen de la moneda, ahora para poder responder los puntos b) y c) debemos calcular la fueza de empuje que hacen el agua y el aceite, lo que tenemos que saber es que la densidad del agua es 1 g/cm3.
b) sabemos que el peso de la moneda es 0,010048 N, ahora debemos calcular el peso del volumen que desaloja la moneda al introducirla al agua, para saber esto tenemos que tener el volumen de agua desplazada que es el volumen de la moneda, entonces ahora con este dato podemos calcular la fuerza que hace el agua a la moneda.
c) Este punto es igual que el anterior solo que cambia la densidad porque ahora el fluido es aceite.
