Una palla di natale con il volume di 2×10³cm3 ha una massa di 50 g. Quanto vale l intensità della spinta di Archimede che agisce sulla palla se viene totalmente immersa in acqua ? La palla di natale galleggia? Se sì, all equilibrio qual è la percentuale di volume immerso?
19.6 N , sì, 2.50%
Chi può dia una mano nel risolvere, grazie !
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Livello 0
V = 2 * 10^3 cm^3 = 2 dm^3;
La palla immersa in acqua, sposta una quantità di acqua uguale al suo volume.
V immerso = 2 dm^3; (1 dm^3 = 1 litro; 1 litro di acqua ha massa pari a 1 kg).
densità dell'acqua = 1 kg/dm^3;
Forza di Archimede: Forza peso dell'acqua spostata = m * g; (m = d acqua * V immerso)
F Arc = (d * V immerso) * g = 1 * 2 * 9,8 = 19,6 N; spinta verso l'alto;
Se la Forza di Archimede è maggiore del peso della palla, la palla emergerà e galleggerà.
Forza peso della palla = m * g;
m = 50 grammi = 0,050 kg;
F peso = 0,050 * 9,8 = 0,49 N << F Archimede.
Quindi galleggia e sta quasi tutta sopra il livello dell'acqua perché è leggerissima.
Per il galleggiamento deve essere che:
F Archimede = F peso;
d * V immerso * g = 0,050 * g; semplifichiamo g;
1 * V immerso = 0,050;
V immerso = 0,050 dm^3 = 50 cm^3;
V immerso / (V totale) = 0,050 / 2 = 0,025;
in % 0,025 * 100/100 = 2,5/100 = 2,5 % Volume immerso.
V esterno = 2 - 0,050 = 1,95 dm^3 volume esterno (97,5%).
Ciao @emily_2-0
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