[Risolto] PROBLEMA DI FISICA

@vincenzo_deluca

Sappiamo che la spinta di Archimede ha modulo pari a:

S= d_liquido*g*V_immerso 

 

Essendo la boa completamente immersa il volume immerso è pari al volume totale della boa. 

La boa risulta essere in equilibrio. È quindi nulla la risultante delle forze e dei momenti agenti su di essa. 

 

Le forze agenti sull'oggetto sono 

1) La forza peso (diretta verso il basso) 

2) La spinta di Archimede (diretta verso l'alto) 

3) La forza esercitata dalla corda (diretta verso il basso) 

 

Possiamo scrivere la relazione vettoriale:

F_risultante = S + P + F_corda = 0

 

Sostituendo i valori numerici:

d_H2O = 1020 kg/m³

m= 4 kg

v_boa = 15*10^ (-3)  m³

 

si ricava il modulo della forza esercitata dalla boa:

|F_boa| = 110,80 Newton  (verso il basso) 

 

La boa ha un peso: Fpeso = m * g;

F peso = 4,0 * 9,8 = 39,2 N (verso il basso);

La boa è tutta immersa in acqua, subisce la spinta di Archimede verso l'alto:

Volume immerso = 15 dm^3 = 0,015 m^3;

F  Archimede = d g Volume = 1020 * 9,8 * 0,015 = 149,94 N (verso l'alto);

F agente sulla boa = 149,94 - 39,2 = 110,74 N; (verso l'alto)

Per avere l'equilibrio:

F risultante = 0 N ;

110,74 + F corda = 0;

F corda = - 110,74 N;  (la forza della corda  è verso il basso).

La corda trattiene la boa sott'acqua con una forza di circa 111 N.

@vincenzo_deluca  ciao.

una boa di massa 4,0 kg e volume 15 dm³ è legata all'estremo di una fune; l'altro estremo è fissato a uno scoglio sul fondo del mare. la boa è completamente immersa (densità dell'acqua 1020 kg/m³).

Quanto vale la tensione T  della corda che vincola la boa? 

forza peso Fp = m*g = 4*9,806 N 

spinta idrostatica Fi = V*ρ*g = 15*1,020*9,806  N

modulo tensione T = Fi-Fp = 9,806*(15*1,020-4) = 110,80 N 

@vincenzo_deluca

Ciao e benvenuto.

Il tiro della fune vale: Τ = V·ρ·g - m·g

quindi, in base ai dati:

Τ = 0.015·1020·9.806 - 4·9.806-----> Τ = 110.81 N circa

avendo assunto g=9.806 m/s^2