Un flotador que se utilizará como indicador de nivel está siendo diseñado para flotar en un aceite con gravedad específica de 0.90. El flotador debe ser un cubo de 100 mm por lado y tener 75 mm Clase Practica: sumergidos en el aceite. Calcule el peso específico requerido para el material del flotadIr

Respuesta :

Respuesta:

Explicación:

Paso 1: Calcular el volumen del cubo

El volumen total del cubo (

total

V

total

) es:

total

=

(

100

 mm

)

3

=

1

,

000

,

000

 mm

3

V

total

=(100 mm)

3

=1,000,000 mm

3

Paso 2: Calcular el volumen sumergido del cubo

El volumen sumergido (

sumergido

V

sumergido

) es:

sumergido

=

100

 mm

×

100

 mm

×

75

 mm

=

750

,

000

 mm

3

V

sumergido

=100 mm×100 mm×75 mm=750,000 mm

3

Paso 3: Convertir el volumen de mm³ a m³

1

,

000

,

000

 mm

3

=

1

×

1

0

3

 m

3

1,000,000 mm

3

=1×10

−3

 m

3

750

,

000

 mm

3

=

7.5

×

1

0

4

 m

3

750,000 mm

3

=7.5×10

−4

 m

3

Paso 4: Calcular el peso del aceite desplazado

Primero, determinamos la densidad del aceite. La gravedad específica (

SG) está relacionada con la densidad (

ρ) por la siguiente fórmula:

aceite

=

×

agua

ρ

aceite

=SG×ρ

agua

Donde

agua

1000

 kg/m

3

ρ

agua

≈1000 kg/m

3

.

Así que:

aceite

=

0.90

×

1000

 kg/m

3

=

900

 kg/m

3

ρ

aceite

=0.90×1000 kg/m

3

=900 kg/m

3

El peso del aceite desplazado (

aceite

W

aceite

) es:

aceite

=

aceite

×

sumergido

×

W

aceite

aceite

×V

sumergido

×g

Donde

g es la aceleración debido a la gravedad (

9.81

 m/s

2

9.81 m/s

2

).

aceite

=

900

 kg/m

3

×

7.5

×

1

0

4

 m

3

×

9.81

 m/s

2

W

aceite

=900 kg/m

3

×7.5×10

−4

 m

3

×9.81 m/s

2

aceite

=

6.61575

 N

W

aceite

=6.61575 N

Paso 5: Calcular el peso específico requerido para el material del flotador

El peso del flotador (

flotador

W

flotador

) debe ser igual al peso del aceite desplazado para que el flotador esté en equilibrio:

flotador

=

aceite

=

6.61575

 N

W

flotador

=W

aceite

=6.61575 N

El peso específico del material (

γ) es:

=

flotador

total

γ=

V

total

W

flotador

=

6.61575

 N

1

×

1

0

3

 m

3

γ=

1×10

−3

 m

3

6.61575 N

=

6615.75

 N/m

3

γ=6615.75 N/m

3