Ejemplo N° 6

E3.6.- Una cuña de madera cuya densidad es de 600 kg/m³ se introduce dentro del agua mediante una fuerza de 650 N. La cuña tiene 0.6 m de ancho.
a).- ¿Cuál es la profundidad d?
b).- Después de quitar la fuerza de 650 N, ¿cuál será la velocidad de la cuña después de recorrer 0.15 m suponiendo que ésta no gira al elevarse? Recuerde que la fuerza de flotación es igual al peso del volumen desplazado (Arquímedes).

Figura P3-6

Solución

1).- D.C.L.(Figura P3-6a):

2).- Relaciones cinéticas:

(1)

Donde:

Figura P3-6a

Por semejanza de triángulos (Figura P3-6b):

Figura P3-6b

Luego en (1):

3).- Por el principio de trabajo y Energía cinética, cuando avanza 0.15 m:

a).- Grafico de la posición inicial y final (ver Figura P3-6c):

Figura P3-6c

Figura P3-6d

b).- Por el principio de trabajo y energía:

(2)

Donde:

Luego en (2):