Problema del pez perezoso [cerrado]

Los peces logran una flotabilidad neutra (por lo que no tienen que nadar constantemente para mantenerse en su lugar) a través de una vejiga natatoria. Una vejiga natatoria es un pequeño saco interno que pueden inflar/desinflar con aire, lo que cambia su volumen pero no su masa total. Para ver cómo esto les permite cambiar su flotabilidad, consideremos la situación de un pez que flota en reposo en el océano a una profundidad arbitraria. Infla su vejiga natatoria y aumenta su volumen a 1,1 veces su volumen original sin perder masa. Por lo tanto, debería comenzar a acelerar hacia arriba automáticamente sin tener que nadar. ¿Cuál es su aceleración en metro / s 2 ?

En lugar de simplemente publicar todas las preguntas de la tarea aquí, intente mostrar un poco de esfuerzo para resolver los problemas para que pueda hacer preguntas más específicas sobre los fundamentos de la física ... aprenderá mejor de esa manera.
Además, este es un mensaje de Brilliant.org y obviamente se ha publicado en un intento de hacer trampa.

Respuestas (1)

Por el Principio de Arquímedes sabemos que el empuje hacia arriba es igual al peso del fluido desplazado. Si un pez tiene flotabilidad neutra, significa que está desplazando un volumen de agua igual a su propio peso:

ρ w a t mi r V F i s h = metro F i s h gramo 1

Para flotar, por lo tanto, debe desplazar más agua, expandiéndose.

ρ w a t mi r V F i s h + + + = metro F i s h gramo 2

Cuando dividimos la segunda ecuación por la primera, obtenemos

V F i s h + + + V F i s h = gramo 2 gramo 1 = 1.1

La aceleración debida a la gravedad percibida por los peces aumentó en un 10 %, de forma similar al aumento sentido en su propio peso cuando está dentro de un ascensor acelerando hacia arriba. Así que la aceleración hacia arriba del pez es el 10% de gramo 1 @ 9.8 metro / s 2