Principio de Arquímedes (Abstract)

Principio de Arquímedes (Archimedes principle)

(Abstract)

(Abstract)

Arquímedes famoso matemático, descubrió este principio mientras se daba un baño, en el cual se dio cuenta que al momento de entrar en la tina el nivel del agua aumentaba, lo cual llevo a Arquímedes a poder medir volumen de la corona y ver si era solo de oro o compuesta por otros minerales que era lo que le había encargado Hierón II.Al dividir la masa de corona por el volumen del agua desplazada, se daría la densidad de la corona que sería mayor si fuera solo oro y menor si estuviera compuesto por otros metálicos.

Con esto se afirma que: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”. Esta fuerza tiene como nombre empuje hidrostático.

La fórmula es:

E = empuje que experimenta el objeto que está sumergido total o parcialmente.

ρf = densidad del fluido o líquido que es desplazado por el objeto

.Vf = volumen de fluido desplazado o volumen del objeto sumergido.

mf = masa del fluido desplazado o desalojado

g = aceleración de la gravedad

La explicación del principio de Arquímedes se divide en dos partes:

1. Porción de fluido en equilibrio con el resto del

fluidos :

Tenemos que saber en primera instancia, 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.

Como la porción de fluido se encuentra en equilibrio, las fuerzas obtenidas por la presión se anula con el peso del fluido, a esto se le llama centro de empuje.

La fórmula es:

Empuje=peso=rf•gV

Donde el Empuje es igual al peso y el peso es el igual al producto de la densidad y la aceleración de la gravedad por el volumen.

2. Se sustituye la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

Si sustituimos la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones, las fuerzas debidas a la presión no cambian, por tanto, su resultante que hemos denominado empuje es la misma y actúa en el mismo punto, denominado centro de empuje.

Lo que cambia es el peso del cuerpo sólido y su punto de aplicación que es el centro de masa, que puede o no coincidir con el centro de empuje.

Un Ejemple de este principio seria:

El submarino se hunde cuando llena unos tanques especiales, cuando quiere flotar estos se vacían. Cuando los tanques se llenan

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