[Risolto] Esercizio di fisica sui fluidi

Galleggiamento:

F Archimede = F peso;

F Archimede = (m acqua spostata) * g = (d acqua) * V immerso * g;

F peso = m * g = (d porcellana) * (V - Vcavità) * g;

V cavità = 75% del Volume totale del parallelepipedo V.

V cavità = V * 75/100 = 0,75 V;

(d acqua) * V immerso * g = (d porcellana) * (V - Vcavità) * g;

g si semplifica.

(d acqua) * V immerso  = (d porcellana) * (V - 0,75 V) ;

1000 * V immerso = 2200 * 0,25 V;

V immerso = 550 * V / 1000;

V immerso = 0,55 * V;

V immerso = 55/100 del volume totale;

V immerso = 55% del volume totale. (Parte immersa in acqua).

Ciao  @pogurobernardo

Nella situazione di equilibrio il modulo della forza peso è uguale al modulo della spinta di Archimede. I due vettori hanno stessa direzione ma verso opposto.

Essendo pieno solo per il 25% del suo volume, il peso del parallelepipedo è

P= m*g= d_oggetto * (0,25)*V*g

Imponendo la condizione P=S_Arc, vale la relazione:

d_oggetto *g*0,25 * V = d_H2O *g* (x/100)* V

Da cui si ricava:

(x/100) = (d_oggetto *0,25)/d_H2O = 0,55

x= 55%

densità equivalente ρe = ρ*(100-75)/100 = 2200/4 = 550 kg/m^3

equilibrio al galleggiamento : 

V*ρe*g = Vi*ρa*g 

la gravità g "smamma"

volume immerso Vi = V*ρe/ρa = V*550/1000 = 0,55V (55% del volume V)