Respuesta :
Para este ejercicio debemos calcular primero una fuerza de empuje, que es la fuerza que lleva a subir al objeto.
Tenemos : Fe = ρ, fluido·V, sumergido·g
Donde :
Fe = fuerza de empuje
ρ = densidad del fluido
V = volumen del objeto sumergido
g = gravedad (9.
8 m / s²)
Calculamos el volumen del objeto con su masa y densidad.
V = 4.
60 kg / 451 kg / m³ = 10.
19 x 10⁻³ m³
Calculamos la fuerza de empuje : Fe = 1000 kg / m³ · 10.
19 x 10⁻³ m³ · 9.
8 m / s² = 99.
95 N
Calculamos fuerza debido al peso : P = m· a = 4.
60 kg · 9.
8 m / s² = 45.
08 N
Realizamos sumatoria en el eje y.
∑Fy = Fe - P = m·a
De la expresión anterior despejamos la aceleración : a = (Fe - P) / m ∴ a = (99.
95 - 45.
08) N / 4.
60 kg = 11.
92 m / s²
Tenemos la aceleración, ahora aplicamos la ecuación de movimiento vertical : Δh = 1 / 2 · a · t² t² = 2Δh / a ∴ t² = (2·17 m) / 11.
92 m / s² t = √2.
85 s² = 1.
68 s
Tardará el objeto en subir 1.
68 segundos.