Principio de Arquímedes

Principio de Arquímedes

Al recoger un objeto pesado  y meterse con él en un recinto con agua (una piscina, alberca, bañera, etc.) se puede comprobar que el objeto se vuelve menos pesado. Esto es debido a que cualquier cuerpo dentro de un fluido sufre una fuerza con la misma dirección y sentido contrario a su peso. Esta fuerza, denominada fuerza de empuje, corresponde con el peso del fluido desalojado al introducir el cuerpo en él.

De esta forma, el peso del cuerpo dentro del fluido (peso aparente) será igual al peso real que tenía fuera de él (peso real) menos del fluido que desplaza al sumergirse (peso del fluido a fuerza de empuje). Matemáticamente: 

Fuerza de empuje

Un cuerpo antes de sumergirse tiene un peso que se denomina peso real.

Tras sumergirse su peso real se contrarresta con fuerza de empuje (E) que ejerce el fluido sobre él. Dicha fuerza es igual al peso del fluido que desplaza al introducirlo. La resultante de las fuerzas E y P se denomina peso aparente. Esta fuerza será el peso del cuerpo dentro del fluido.

Esto enuncia el Principio de Arquímedes:

Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje vertical hacia arriba llamada E, equivalente al peso del fluido que desaloja. 

Matemáticamente, la fuerza de empuje:

donde:

• Pfluido es el peso del fluido que se desplaza al sumergir un cuerpo en él.
• E es la fuerza de empuje que sufre el cuerpo sumergido.
• m es la masa del fluido desplazado.
• d es la densidad del fluido.
• V es el volumen del fluido desalojado.
• g es la gravedad.

Flotación

Si el peso real del cuerpo que se sumerge en un fluido es menor, igual o mayor que la fuerza de empuje, se producen 3 posibles situaciones.

Figura 1. Si la fuerza de empuje es menor que el peso del cuerpo, este terminara hundiéndose y depositándose en el fondo.

Figura 2. Si la fuerza de empuje es igual que el peso del cuerpo , se quedará hundido en el fluido pero flotando en su interior.

Figura 3. Si la fuerza de empuje es mayor que el peso, el cuerpo terminará ascendiendo, manteniendo una parte sumergida y otro sobresaliendo del fluido.

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Greta Jimena García Zaragoza #18310113

Fuente:

José L. Fernández, Gregorio Coronado. (2012). Principio de Arquímedes. 2020, abril 24, de FISICALAB Recuperado de https://www.fisicalab.com/apartado/principio-de-arquimedes