Todo objeto sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del

Flotabilidad

Considere un bloque de plomo y un bloque de madera del mismo volumen. Desplazarán la misma cantidad de agua, por lo que recibirán la misma fuerza ascendente, como confirma Arquímedes… ¡PERO esta fuerza ascendente equilibrará perfectamente el PESO del bloque de madera, mientras que no equilibrará el PESO del bloque de plomo!
Si #d_”agua” representa la densidad del agua, entonces la máxima fuerza de flotación (hacia arriba) que se puede producir se obtiene por la inmersión completa del bloque en el agua, ya que la fuerza de flotación es proporcional al volumen sumergido del cuerpo en el fluido.
Por lo tanto, la densidad del bloque en cuestión es el factor determinante. Los bloques que tengan una densidad mayor que la del agua se hundirán en ella y los que tengan una densidad igual o menor que la del agua flotarán. En este caso, el volumen del bloque no importa.

Cómo calcular qué parte de un objeto está sumergida

Cuando te levantas después de sumergirte en un baño caliente, tus brazos pueden sentirse extrañamente pesados. Este efecto se debe a la pérdida de la fuerza de flotación del agua. ¿Qué crea esta fuerza de flotación? ¿Por qué algunas cosas flotan y otras no? ¿Los objetos que se hunden reciben algún tipo de apoyo del fluido? ¿Su cuerpo es sostenido por la atmósfera, o sólo afecta a los globos de helio?
Encontramos las respuestas a las preguntas anteriores en el hecho de que, en cualquier fluido, la presión aumenta con la profundidad. Cuando un objeto se sumerge en un fluido, la fuerza ascendente en la parte inferior del objeto es mayor que la fuerza descendente en la parte superior del objeto. El resultado es una fuerza ascendente neta (una fuerza de flotación) sobre cualquier objeto en cualquier fluido. Si la fuerza de flotación es mayor que el peso del objeto, éste subirá a la superficie y flotará. Si la fuerza de flotación es menor que el peso del objeto, éste se hundirá. Si la fuerza de flotación es igual al peso del objeto, éste permanecerá suspendido a esa profundidad. La fuerza de flotación siempre está presente en un fluido, ya sea que un objeto flote, se hunda o permanezca suspendido.

Cómo calcular la fuerza de flotación

Cuando un objeto se sumerge en el agua, ejerce una presión sobre el agua debido a su peso. Al mismo tiempo, el agua también ejerce un empuje hacia arriba sobre el objeto. Si la fuerza ejercida por el objeto es mayor que el empuje hacia arriba o la flotabilidad del agua, el objeto se hunde en el agua o, de lo contrario, flota sobre el agua.
Esta es la causa de que sea más fácil nadar en agua de mar que en agua dulce. El agua de mar es salina. Las sales disueltas en el agua de mar aumentan la densidad y, por lo tanto, ejerce más empuje hacia arriba que el agua dulce.
Cuando el peso del líquido desplazado por un objeto es mayor que el peso del objeto, el objeto flotará en el líquido y cuando el peso del líquido será menor que el del peso del objeto, el objeto se hundirá en el líquido.
Cuando los submarinos tienen que adentrarse en el agua, el tanque de flotación se llena de agua, por lo que el peso de los submarinos será mayor que el peso del agua desplazada por él. Y cuando los submarinos tienen que salir a la superficie del agua, el tanque de flotación se vacía y el agua se sustituye por aire. En esta condición, el peso del agua desplazada por los submarinos será mayor que el peso de los submarinos y el submarino sale a la superficie del agua.

Fórmula de la fuerza de flotación objeto sumergido

El principio de Arquímedes establece que la fuerza de flotación ascendente que se ejerce sobre un cuerpo sumergido en un fluido, ya sea total o parcialmente, es igual al peso del fluido que el cuerpo desplaza[1] El principio de Arquímedes es una ley física fundamental para la mecánica de fluidos. Fue formulado por Arquímedes de Siracusa[2].
El principio de Arquímedes permite calcular la flotabilidad de cualquier objeto flotante parcial o totalmente sumergido en un fluido. La fuerza descendente sobre el objeto es simplemente su peso. La fuerza ascendente, o de flotación, sobre el objeto es la indicada por el principio de Arquímedes, antes mencionado. Así, la fuerza neta sobre el objeto es la diferencia entre las magnitudes de la fuerza de flotación y su peso. Si esta fuerza neta es positiva, el objeto se eleva; si es negativa, el objeto se hunde; y si es nula, el objeto es neutralmente flotante, es decir, permanece en su sitio sin elevarse ni hundirse. En palabras sencillas, el principio de Arquímedes establece que, cuando un cuerpo se sumerge parcial o totalmente en un fluido, experimenta una pérdida de peso aparente que es igual al peso del fluido desplazado por la parte sumergida del cuerpo.

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