Física: fuerza de flotación y lecturas de escala

Lo siento, esto puede parecer una pregunta tonta, pero tengo problemas para entender el concepto detrás de la fuerza de flotación y las lecturas de escala.

Supongamos que tengo un vaso de precipitados lleno de agua, y el vaso de precipitados se coloca en una escala de medición.

a) Si coloco una pelota en el vaso de precipitados y la pelota flota, ¿cuál será la lectura de la escala? Entiendo que Mg=Fuerza de flotación, como la pelota flota, se anulan. ¿Significa eso que no hay cambio en la lectura de la escala?

b) Si coloco una pelota y la pelota se sumerge completamente bajo el agua, pero no toca la base del vaso de precipitados, ¿cuál será la lectura de la escala? Ahora que Mg>Fuerza de flotación, ¿aumenta la lectura de la escala por la diferencia de los dos? Mg-Fuerza de flotación?

c) Si coloco una pelota y la pelota se hunde completamente bajo el agua y toca la base del vaso de precipitados, ¿cuál será la lectura de la escala? Entiendo que Mg>>>Fb, pero ¿por qué Fb no tiene ningún efecto en la lectura de la escala en este caso?

Respuestas (1)

La fuerza de flotación no tiene efecto en la interacción entre el vaso de precipitados y la balanza sobre la que se encuentra.

La báscula registrará un peso que es la suma de los pesos del vaso de precipitados, el agua y la pelota.


Considere que si la pelota se sumerge al menos parcialmente de modo que una parte está por debajo del nivel del agua, ha desplazado algo de agua y, por lo tanto, ha elevado el nivel del agua en el vaso de precipitados.

La presión del agua en el fondo es una función de la altura de la columna de agua por encima y por lo tanto es una presión más alta. Dado que la presión actúa normalmente en la interfaz entre el agua y la base del vaso de precipitados, presiona la base del vaso de precipitados, lo que transmite esta fuerza a la balanza.

¡Gracias por la respuesta! Entonces, para los tres casos, no necesito considerar la fuerza de flotación y simplemente puedo agregar Mg + Wbeaker + agua para obtener la lectura de la escala. Estoy un poco confundido porque también encontré esto physics.stackexchange.com/questions/73095/…
¡Vaya, muchas gracias! Entonces, para el caso 1 y 2, obtendría la lectura de la báscula sumando el peso del vaso de precipitados + agua además de las fuerzas de flotación, pero para el caso 3, dado que la pelota está en contacto directo con el dispositivo de medición y transmite su peso directamente. , tambien tendria que sumar el peso de la pelota? Entonces, para el caso 3, la lectura de la báscula sería Peso del vaso de precipitados + agua + Fb + Peso de la pelota.
@JYY En los tres casos, para calcular la fuerza en la balanza, no necesita preocuparse por la flotabilidad de los objetos en equilibrio dentro del vaso de precipitados. Es una distracción irrelevante. La balanza pesa la suma de los pesos de los objetos que finalmente reposan sobre ella. No importa si el contenido está flotando, suspendido sobre resortes, levitando magnéticamente, etc.
@JYY Es posible que su maestro quiera que llegue analíticamente a la conclusión que he establecido. Puede hacerlo calculando todas las fuerzas sobre todos los objetos involucrados (una vez que hayan llegado a un estado estable). se cancelan.
¿Está bien si asumo que puedo ignorar el enlace de arriba? ¡Muchas gracias por su ayuda!