Física y Química de 4º de ESO: 04. Fuerzas en fluidos. Hidrostática

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El misterio del Titanic

Uno de los marineros del Titanic envió a su familia antes de su partida que le habían encargado de la custodia de una gran cantidad de joyas propiedad de un rico hacendado americano. Por si ocurría algo le dejo unas pistas a su familia que indicaba el lugar en el barco en el que se había escondido. Fuente

Hidrostática en activo

1. Una persona tiene la costumbre de dormir la siesta en una barca que tiene en la piscina de su casa. Un día, se encuentra la barca llena de piedras grandes. Tras montarse en la barca, tira las piedras a la piscina. En ese momento, ¿cómo variará el nivel del agua de la piscina?
Obviamente, sólo caben tres respuestas sobre el nivel:

asciende
se mantiene
desciende.

a) Planteamiento de respuestas individuales y en grupo. Recogida de respuestas
b) ¿Cómo se podría comprobar la hipótesis cierta?

2. En un tanque de agua cilíndrico de 3 metros de radio hay un recipiente flotando en el que se encuentra una persona con tres esferas de hierro de 15 centímetros de radio, como se muestra en la figura. Si esta persona arroja las tres esferas al fondo del tanque, calcular el cambio en el nivel del agua h1–h2.

Datos:
• Radio del tanque R = 3 m
• Radio de las esferas r = 15 cm
• Densidad del hierro dh = 7,8 g/cm3
• Densidad del agua da = 1,0 g/cm3

Para hacer más directo nuestro razonamiento, supongamos, como se muestra en la figura inferior, que el tanque forma parte del brazo de una balanza que permite medir el peso en conjunto del agua, el recipiente, el hombre y las esferas. Independientemente de que las esferas se encuentren en el recipiente o en el fondo del tanque, la balanza medirá el mismo peso.