Principio de Arquímedes

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

 

Por experiencia sabemos que los cuerpos pesan menos cuando están sumergidos en un líquido, esto se debe a que el fluido (con los gases también ocurre) ejerce sobre el cuerpo una fuerza hacia arriba que llamamos empuje, esta fuerza hacia arriba puedes comprobarla con el siguiente dibujo

                                                              

 

Sobre la cara inferior actúa más presión que en la superior, por estar a mayor profundidad y, por tanto, la fuerza F2 es mayor que la F1, las dos fuerzas laterales serán iguales y se anulan una con la otra, así pues sobre el cuerpo sumergido actúa una fuerza hidrostática resultante hacia arriba, el empuje (E).

Arquímedes (s. III a.C.) fue el primero en darse cuenta de este empuje y además calculó a cuánto equivalía éste, el principio de Arquímedes dice que cuando un cuerpo se encuentra sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba, llamada empuje, igual al peso del fluido que ha desalojado.

Calculemos el peso del fluido desalojado, éste será igual a la masa desalojada multiplicada por la aceleración de la gravedad y a su vez esta masa será igual al volumen de fluido desalojado (volumen del cuerpo que está sumergido) por la densidad de éste:

E = Pesodesalojado = mdes· g = dfluido · Vsumergido · g

 

 

Esta expresión permite calcular el empuje que sufre un cuerpo sumergido en un fluido, la densidad del fluido (dF) debe estar en unidades del S.I. (kg/m3), el volumen sumergido en m3 y el empuje como es una fuerza saldrá en Newtons.

Sobre un cuerpo sumergido tenemos actuando por tanto dos fuerzas, una es el empuje como acabamos de ver y la otra, lógicamente, es el peso del propio cuerpo. Si se introduce un cuerpo en el interior de un fluido puede ocurrir que el peso sea mayor que el empuje y entonces el cuerpo se irá al fondo (la resta de peso menos empuje se denomina "peso aparente"), o bien el empuje será mayor que el peso y entonces flotará y emergerá en parte hasta que el empuje disminuya hasta igualar el peso y se quede en equilibrio a flote.

 

       

 

Ejemplos y ejercicios

 

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