PRINCIPIO DE ARQUIMIDES Concepto previo

PRINCIPIO DE ARQUIMIDES

“Sobre un cuerpo sumergido en un liquido, actúa una fuerza hacia arriba (Empuje), cuya magnitud es igual al peso del liquido desplazado por el cuerpo”

CONDICIONES PARA QUE UN CUERPO FLOTE

Se aplican las leyes de Newton (ΣF)

Objetos de diferente densidad en un mismo liquido

El mismo objeto, un corcho, flotando en diferentes líquidos

EJEMPLOS:

¿Por qué surge el empuje?

La presión hidrostática aumenta con la profundidad

La presión es mayor en la parte inferior que en la parte superior de la piedra

Existe una fuerza resultante hacia arriba, el Empuje

EMPUJE Y DENSIDAD

• Al analizar la formula para el Empuje se concluye que:

• En el caso de que un cuerpo este sumergido en varios líquidos el empuje resultante se obtiene sumando los que ejerce cada uno de los líquidos

EMPUJE Y DENSIDAD

OBSERVACIONESProducto de la fuerza de empuje; un cuerpo pareciera ser mas liviano al estar sumergido en un liquido. Por lo tanto, se habla de peso aparente

Preguntas

2.- ¿Por qué, cuando la plasticina tiene forma esférica se hunde?

1.- Dos cubos idénticos, están sumergidos completamente en agua a diferentes profundidades ¿Sobre que cubo se ejerce mayor empuje?

EJEMPLOS:1.- Un objeto pesa, 15 N en el aire y cuando se sumerge completamente en agua pesa 10 N. Determina la densidad del objeto ρH2O = 1 gr/cm3

2.- Un objeto flota en un liquido cuya densidad es de 0,8 gr/cm3 , con las ¾ partes de su volumen sumergido. Determina la densidad del objeto

3.- La figura muestra un cilindro, cuya área basal es de 10 cm2, flotando en un liquido de densidad ρL= 3 gr/cm3. Según se indica en la figura:Determina el empuje sobre el cilindro

EJERCICIOS

EJEMPLOS:1.- Un cubo de 100 gr de masa y densidad ρ=12,5 gr/cm3 se ata al extremo de una cuerda y se sumerge totalmente en agua. Determina la tensión de la cuerda

2.- Calcula la densidad de una esfera sabiendo, que flota entre dos líquidos con el 60 % de su volumen sumergido en agua

ρ agua = 1000 Kg/m3

ρ aceite = 800 Kg/m3

• EJERCICIOS