Física

Flotabilidad


Cuando entramos en una piscina, nos sentimos más ligeros que cuando estamos fuera de ella.

Esto se debe a una fuerza vertical hacia arriba ejercida por el agua que llamamos Flotabilidady lo representamos por .

El empuje representa la fuerza resultante ejercida por el fluido sobre un cuerpo. Como tiene la dirección opuesta a la fuerza Peso, provoca el efecto de ligereza en el caso de la piscina.

La unidad de medida del empuje en SI es Newton (N).

Principio de Arquímedes

Fue el filósofo, matemático, físico, ingeniero, inventor y astrónomo griego Arquímedes (287 a. C. - 212 a. C.) quien descubrió cómo calcular el empuje.

Arquímedes descubrió que todo el cuerpo sumergido en un fluido en equilibrio, dentro de un campo gravitacional, está bajo la acción de una fuerza vertical, opuesta a este campo, aplicada por el fluido, cuya intensidad es igual a la intensidad del peso del fluido. Está ocupado por el cuerpo.

Así:

donde:

= Empuje (N)

= Densidad de fluido (kg / m³)

= Volumen de fluido desplazado (m³)

g = Aceleración de la gravedad (m / s²)

Ejemplo:

En un recipiente hay un líquido de densidad 2,56g / cm³. Dentro del líquido hay un cuerpo de 1000 cm³ de volumen, que está totalmente sumergido. ¿Cuál es el empuje sufrido por este cuerpo? Dado g = 10m / s²

Sepa mas…
El valor de empuje no depende de la densidad del cuerpo que está inmerso en el fluido, pero podemos usarlo para saber si el cuerpo flota, se hunde o permanece en equilibrio con el fluido:

Si:

  • densidad corporal> densidad del fluido: el cuerpo se hunde
  • densidad corporal = densidad del fluido: el cuerpo está en equilibrio con el fluido
  • densidad corporal <densidad del fluido: el cuerpo flota en la superficie del fluido

Peso aparente

Conociendo el principio de Arquímedes, podemos establecer el concepto de peso aparente, que es responsable, en el ejemplo dado de la piscina, de sentirse más liviano al sumergirse.

El peso aparente es el peso efectivo, es decir, lo que realmente sentimos. En el caso de un fluido:



Video: Flotabilidad (Diciembre 2020).