Explique cómo se aplica el principio de Arquímedes a la navegación de buques cargueros.

Fluidos

Pilar Alvarez M.

Física

Instituto IACC

03 de agosto del 2014

1. Explique cómo se aplica el principio de Arquímedes a la navegación de buques cargueros.

El Principio de Arquímedes establece que:

Cuando un objeto se sumerge total o parcialmente en un líquido, éste experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del líquido desalojado. La mayoría de las veces se aplica al comportamiento de los objetos en agua, y explica por qué los objetos flotan y se hunden y por qué parecen ser más ligeros en este medio.

Según lo mencionado en el párrafo anterior principio de Arquímedes; el barco experimenta una fuerza vertical hacia arriba igual al peso del volumen de agua desalojado, esta fuerza compensa el peso del barco.

Aunque los barcos son de acero, la mayoría de su volumen está ocupado por aire que como sabes pesa menos que el agua. El peso del aire dentro del barco compensa el peso mayor del acero.

Un objeto flota en un fluido si el volumen del fluido que desplaza pesa más que el objeto.

Del porqué flotan los barcos es posible de comprender si se conoce el concepto de “Densidad”. La densidad es una propiedad física de toda la materia, y se refiere al nivel de compacidad de las sustancias. En otras palabras, la densidad hace alusión al grado en que las partículas individuales de la materia se encuentran unidas o separadas. De tal modo que mientras más unidas se encuentren estas partículas, entonces más densa será la sustancia.

2. Dé tres ejemplos de la aplicación del principio de Pascal en un hogar promedio.

En un hogar promedio es poco determinar este principio de pascal, pero se puede interpretar en un edificio en los materiales para levantar un auto o en una casa donde se trabaje con muebles y se ocupen herramientas hidráulicas.

El principio de Pascal fundamenta el funcionamiento de las genéricamente llamadas máquinas hidráulicas: la prensa, el gato, el freno, el ascensor y la grúa, entre otras.

LA PRENSA HIDRAÚLICA

Este dispositivo, llamado prensa hidráulica, nos permite prensar, levantar pesos o estampar metales ejerciendo fuerzas muy pequeñas. Veamos cómo lo hace.

El recipiente lleno de líquido de la figura consta de dos cuellos de diferente sección cerrados con sendos tapones ajustados y capaces de res-balar libremente dentro de los tubos (pistones). Si se ejerce una fuerza (F1) sobre el pistón pequeño, la presión ejercida se transmite, tal como lo observó Pascal, a todos los puntos del fluido dentro del recinto y produce fuerzas perpendiculares a las paredes. En particular, la porción de pared representada por el pistón grande (A2) siente una fuerza (F2) de manera que mientras el pistón chico baja, el grande sube. La presión sobre los pistones es la misma, No así la fuerza.

Como p1=p2 (porque la presión interna es la misma para todos los puntos)

Entonces: F1/A1 es igual F2/A2 por lo que despejando un término se tiene que: F2=F1.(A2/A1)

ELEVADOR HIDRÁULICO

Si, por ejemplo, la superficie del pistón grande es el cuádruple de la del pequeño, entonces el módulo de la fuerza obtenida en él será el cuádruple de la fuerza ejercida en el pequeño.

La prensa hidráulica, al igual que las palancas mecánicas,

...