Principio De Arquimides

Principio de Arquímedes

El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.

La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras:

El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.

La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

Porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.

Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a p•dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de superficie.

Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje.

De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple

Empuje=peso=f•gV

El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido f por la aceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V.

E=P.e.V

E=empuje P.e= peso especifico V=volumen desalojado

FUERZA ASCENCIONAL(peso aparente del cuerpo)

E= p.g.v Fa=p.g.v-mg P=m.g kg m/s2 = N

Ejemplo:

Un cubo de metal de 45 cm de lado es introducido a un recipiente de agua. Si pesa 4500N; calcula el empuje que recibe.

Cual será la fuerza ascensional o peso aparente del cubo dentro del agua.

Volumen es igual a 0.45m*0.45m*0.45m=0.091m3

E=(1000kg/m3)(9.81m/s2)(0.091m3)=892N

Fa=E-P

Fa=892.71-a500N=-3607.29N

HIDRODINAMICA

*son incomprensibles

*viscosidad no existe

*son estacionarios

GASTO, FLUJO Y ECUACION DE CONTINUIDAD

m/s m^2/s litros/segundo

ejemplos

A1=(b*h)/2

A2=(b(h1+h2))/2

1+…+8=A TOTAL VELOCIDAD=d/t GASTO=(Velocidad)(área)

Flujo=m/t

F=flujo M=masa t=tiempo que tarda en fluir

kg/s g/s p=m/v m=P.v F=(P*G)/t F=P*G

ECUACION DE CONTINUIDAD

G1=G2 V_1/T_1 =V_2/T_2 V1*A1=V2*A2

Calcular el gasto de agua por una tubería, si por la tubería circula 2m2 en 15 s

G=v/t 2m2/(15 s)=0.133 m3/s

0.133*1000=133 litros/segundo

0.133m3---1000 litros

Seg------ 1m3

Calcula el gasto de una tubería xirxular

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