Principio de Arquímedes – Flotación y Fuerza de Empuje

Muchos estudiantes se confunden un poco con el concepto relacionado del Principio de Arquímedes que dice: todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.


El Principio de Arquímedes nos dice básicamente que la fuerza de empuje hacia arriba que experimenta un cuerpo que está total o parcialmente sumergido en un fluido es igual al peso del volumen del fluido que es desalojado por el cuerpo.


Este principio se puede expresar fácilmente en forma matemática, utilizando la siguiente expresión: 

E=ρfgVf=mfg

Donde:


E = empuje que experimenta el objeto que está sumergido total o parcialmente.
ρ= densidad del fluido o líquido que es desplazado por el objeto.
V= volumen de fluido desplazado o volumen del objeto sumergido.
mf = masa del fluido desplazado o desalojado
g = aceleración de la gravedad

En la expresión anterior hay varias cosas que es prudente que entendamos bien para poder captar la idea en concreto del Principio de Arquímedes. Cuando hablamos de empuje nos estamos refiriendo a una fuerza, es decir el empuje tiene unidades de fuerza; este empuje es la fuerza que experimenta el cuerpo al estar sumergido en el fluido.

Para ilustrar fácilmente este concepto de empuje, vamos a plantear la siguiente situación: imagine que usted trata de sumergir una balon de plastico o de goma, al hacerlo usted debe emplear una fuerza para lograr sumergirlo pues de los contrario este va a flotar. Esa fuerza que usted debe hacer para hundir el balón es la que s requiere para contrarrestar el empuje que experimenta el balón al desplazar el agua y poder sumergirse.

Ahora tenemos que hablar de la densidad del material que estamos sumergiendo en el agua u otro fluido. Todos sabemos que los cuerpos que son más pesados (tienen mayor densidad) se van a hundir en el agua o en cualquier otro fluido, contrario a lo que sucede con los cuerpos que son livianos (tienen menor densidad), esto es básicamente porque la densidad en ambos casos es diferente.

En conclusión podemos decir que si comparamos la densidad de los cuerpos con la del agua dulce (1 gr/cm3 o 1000 Kg/m3) o la de mar (1,03 gr/cm3 o 1030 Kg/m3) podemos deducir que si la densidad del cuerpo es mayor que la del agua este se va a hundir, pero si la densidad es menor que la del agua entonces este va a flotar.

Este principio de Arquímedes tiene muchas aplicaciones, entre ellas podemos citar las de los barcos y los submarinos; los barcos de basan en este principio al hacer el diseño de los mismos, de igual forma los submarinos también basan su diseño en el principio de Arquímedes.

 

En conclusión podemos decir que si comparamos la densidad de los cuerpos con la del agua dulce (1 gr/cm3 o 1000 Kg/m3) o la de mar (1,03 gr/cm3 o 1030 Kg/m3) podemos deducir que si la densidad del cuerpo es mayor que la del agua este se va a hundir, pero si la densidad es menor que la del agua entonces este va a flotar.

Este principio de Arquímedes tiene muchas aplicaciones, entre ellas podemos citar las de los barcos y los submarinos; los barcos de basan en este principio al hacer el diseño de los mismos, de igual forma los submarinos también basan su diseño en el principio de Arquímedes.

 

2 respuestas a Principio de Arquímedes – Flotación y Fuerza de Empuje

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