Principio de Arquímedes

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El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras:
  1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.

  2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

Porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.


  • Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a p·dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de superficie.
  • Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje.

De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple
Empuje=peso=rf·gV
El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido rf  por la aceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V.














Fuentes:

Reed B. C. 39 (4) July 2004, Archimedes' law sets a good energy-minimization example. Physics Education,  pp. 322-323.
Keeports D.  March 2002,  How does the potencial energy of a rising helium-filled balloon change?. The Physics Teacher, Vol 40, pp. 164-165.
Silva A., March 1998 Archimedes' law and the potential energy: modelling and simulation with a sreadsheet. Phys. Educ. 33 (2). pp. 87-92.
Bierman J, Kincanon E. Setember 2003, Reconsidering Archimedes’ principle. The Physics Teacher, Vol 41,  pp. 340-344.


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