Autor Tema: Principio de Arquímedes 4º eso

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18 Agosto, 2023, 06:19 pm
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pilar12

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Un globo esférico de 8 m de radio flota en el aire soportando su propio peso, que consiste en la lona, 90 Kg y una canasta con personas y equipaje, 500 Kg. Determina la densidad del aire interior si la exterior es de 1,23kg/metros cúbicos.
Gracias de antemano por vuestras respuestas.

18 Agosto, 2023, 06:44 pm
Respuesta #1

robinlambada

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Un globo esférico de 8 m de radio flota en el aire soportando su propio peso, que consiste en la lona, 90 Kg y una canasta con personas y equipaje, 500 Kg. Determina la densidad del aire interior si la exterior es de 1,23kg/metros cúbicos.
Gracias de antemano por vuestras respuestas.
Hola.
Debes plantear la ecuacion de equilibrio de fuerzas, es decir el peso del globo debe ser igual a la fuerza de empuje ascendente que experimenta el globo.

La fuerza de empuje es el "peso" que tendria el globo esférico de radio 8 metros de radio si estubiera lleno de aire con densidad \( \rho=1,23kg/m^3 \)

Calcula el peso de la masa de aire del globo con densidad \( \rho=1,23kg/m^3 \)

Después este peso debe ser el mismo que la suma del peso de la cesta más las personas, más el peso del aire del globo con menos densidad. De aqui puedes despejar la densidad del aire del globo.

Saludos.
Envejecer es como escalar una gran montaña: mientras se sube las fuerzas disminuyen, pero la mirada es más libre, la vista más amplia y serena.

La verdadera juventud una vez alcanzada, nunca se pierde.

19 Agosto, 2023, 02:09 am
Respuesta #2

Richard R Richard

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Un globo esférico de 8 m de radio flota en el aire soportando su propio peso, que consiste en la lona, 90 Kg y una canasta con personas y equipaje, 500 Kg. Determina la densidad del aire interior si la exterior es de 1,23kg/metros cúbicos.
Gracias de antemano por vuestras respuestas.


Ojo al sistema métrico que usas porque los kilogramos son unidades de masa  no de peso, si bien la gravedad termina simplificándose , lo que se equilibra es el peso del globo completo con el peso del aire desalojado, su unidad es el Newton.


Además necesitas suponer que el volumen de la canasta es despreciable frente al volumen del globo , haciendo que su empuje sea nulo.

Peso Globo \( Pg=(m_l+m_c)g +\rho_{aire_{int}}g V \)


Empuje Aire  \( Pa=\rho_{aire_{ext}}g V \)


haces entonces  \( Pa=Pg \quad \to\quad  (m_l+m_c)\cancel{g}+\rho_{aire_{int}}\cancel {g} V=\rho_{aire_{ext}}\cancel {g} V  \)


supones que el volumen del globo es un esfera de radio $$r$$ entonces  $$V=\dfrac{4}{3}\pi r^3$$


con lo que puedes despejar $$\rho_{aire_{int}}$$
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

19 Agosto, 2023, 06:51 pm
Respuesta #3

pilar12

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Muchas gracias por vuestras respuestas. Lo intento y os cuento, si os parece bien.

19 Agosto, 2023, 11:47 pm
Respuesta #4

ani_pascual

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Muchas gracias por vuestras respuestas. Lo intento y os cuento, si os parece bien.
Por si quieres comparar el resultado, a mí me ha salido
\( \rho_{aire\,\,int}\simeq 0,95489\, kg/m^3 \)

21 Agosto, 2023, 06:06 pm
Respuesta #5

pilar12

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Pues entonces ya esta, me sale la solución después de despejar.
Mil gracias por las molestias tomadas en mi problema.