principio de Arquimedes

Principio de Arquímedes

El principio de Arquímedes trata de las fuerzas aplicadas a un objeto por los fluidos que lo rodean. Esta fuerza aplicada reduce el peso neto del objeto sumergido en un fluido. En este artículo, familiaricémonos con el principio de Arquímedes.

¿Qué es el principio de Arquímedes?

El principio de Arquímedes establece que:

“La fuerza de flotación hacia arriba que se ejerce sobre un cuerpo sumergido en un fluido, ya sea parcial o totalmente sumergido, es igual al peso del fluido que el cuerpo desplaza y actúa en dirección ascendente en el centro de masa del fluido desplazado” .

El valor de la fuerza de empuje viene dado por la ley de Arquímedes que descubrió Arquímedes de Siracusa de Grecia. Cuando un objeto se sumerge total o parcialmente en un líquido, la pérdida aparente de peso es igual al peso del líquido desplazado por él.

Explicación del principio de Arquímedes

Si nos fijamos en la figura, al peso debido a la gravedad se le opone el empuje proporcionado por el fluido. El objeto dentro del líquido sólo siente la fuerza total que actúa sobre él como peso. Debido a que la fuerza gravitacional real disminuye con el empuje ascendente del líquido, el objeto siente como si su peso se redujera. Por tanto, el peso aparente viene dado por:

Peso aparente = Peso del objeto (en el aire) – Fuerza de empuje (flotabilidad)

El principio de Arquímedes nos dice que la pérdida de peso es igual al peso del líquido que desplaza el objeto.

Fórmula del principio de Arquímedes

En forma simple, la ley de Arquímedes establece que la fuerza de flotación sobre un objeto es igual al peso del fluido desplazado por el objeto. Escrito matemáticamente como:

Donde F _b es la fuerza de flotación, ρ es la densidad del fluido, V es el volumen sumergido y g es la aceleración de la gravedad.

Experimento del principio de Arquímedes

• Tome un recipiente lleno de agua hasta el borde.
• Ahora toma cualquier objeto sólido que te guste y mide su peso con una balanza de resorte. Anota esto.
• Mantenga el objeto sujeto a la balanza de resorte y sumérjalo en el agua. Sólo asegúrese de que la balanza del resorte no esté sumergida.
• Ahora, anote el peso que muestra la balanza de resorte. Notarás que es menos. Un poco de agua se desplazará al recipiente.
• Recoge esta agua y pésala. ¡Descubrirás que el peso del agua será exactamente igual a la pérdida de peso del objeto!

Aplicaciones del principio de Arquímedes

Las siguientes son las aplicaciones del principio de Arquímedes:

Submarino:

La razón por la que los submarinos siempre están bajo el agua es que tienen un componente llamado tanque de lastre que permite que el agua entre haciendo que el submarino esté en su posición bajo el agua ya que el peso del submarino es mayor que la fuerza de flotación.

Globo aerostático:

La razón por la que los globos aerostáticos se elevan y flotan en el aire es porque la fuerza de flotación del globo aerostático es menor que la del aire circundante. Cuando la fuerza de flotación del globo aerostático es mayor, comienza a descender. Esto se hace variando la cantidad de aire caliente en el globo.

Hidrómetro:

Un hidrómetro es un instrumento utilizado para medir la densidad relativa de líquidos. El hidrómetro consta de perdigones de plomo que los hacen flotar verticalmente sobre el líquido. Cuanto más bajo se hunda el hidrómetro, menor será la densidad del líquido.

Otra información que encontraras en la Web:

• Que es un Caudalímetro

• Tipos de Caudalímetros

• Flujo de Fluido

• Simulación dinámica de fluidos y caudal computacional 3D

• Flujo Masico

• Gravedad especifica

• Fuerza de flotación

• Ley de darcy

• Derivación del número de Reynolds

• Ascenso capilar

• Presión de fluido

• Paradoja hidrostática

• Presión hidrostática

• Número de mach

• Viscocidad

• Propiedades del agua

• Relación entre viscosidad y densidad

• Tensión superficial

• Agilizar el flujo

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