Aprende más sobre Flotación y estabilidad  Centro de gravedad                   Centro de flotabilidad Estabilidad general...
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Meca fluidos

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Meca fluidos

  1. 1. Aprende más sobre Flotación y estabilidad Centro de gravedad Centro de flotabilidad Estabilidad general Estabilidad y centro de flotabilidad Fuerza de flotación Estabilidad en veleros Flotación y hundimiento Principio de ArquímedesEstabilidad y flotabilidadFinalmente, podemos considerar la estabilidady la flotabilidad juntas.Si el bloque de madera flotante se empujahacia abajo ligeramente, el bloque se inclinaen dirección del empujón descendente. Estocambia la forma del agua desplazada y cambiala posición del centro de flotabilidad.En el diagrama (arriba a la derecha) hay más agua desplazada en el lado izquierdo. Porlo tanto, el centro de flotabilidad se localiza a la izquierda del centro.La fuerza de flotación que actúa hacia arriba bloquea través del centro de flotabilidad es la pesofuerza de restablecimiento. Cuando elempuje descendente se retira, la fuerza deflotación y el peso que actúan a través delcentro de gravedad hacen girar el bloquepara regresarlo a su posición original. flotante fuerzaEl bloque flotante es estable.Si se coloca una moneda en el centro de la parte superior de un bloque de madera queflota en agua, el bloque se hunde en el agua hasta que se crea una fuerza de flotaciónigual al peso del bloque y de la moneda juntos. Entonces deja de hundirse, porque lafuerza de flotación ascendente equilibra exactamente el peso descendente combinadodel bloque y la moneda. bloque/moneda peso Observa en este diagrama que el volumen del agua desplazada ha aumentado, ya que el bloque está más hundido en el agua. La posición del flotante centro de flotabilidad está en el fuerza centro geométrico de este volumende agua desplazada.El peso del bloque y la moneda juntos actúa hacia abajo a través del centro de gravedad.La fuerza de flotación correspondiente actúa hacia arriba a través del centro de
  2. 2. flotabilidad.Si se empuja un extremo del bloque con la monedaligeramente, éste se inclina en dirección del empujehacia abajo, como lo hizo sin la moneda.bloque/moneda De nuevo, el centro de flotabilidad peso cambia a la izquierda del centro. La fuerza de flotación que actúa hacia arriba a través del centro de flotabilidad es la fuerza de restablecimiento. Cuando el empuje hacia abajo se retira, la fuerza de restablecimiento inclina el bloque de nuevo a su posición original. flotante fuerza El bloque flotante con la moneda en el centro de la parte superior es estable, ya que vuelve a su posición de equilibrio.Si la moneda se mueve hacia un extremo del bloque, el centro de gravedad del bloque yla moneda juntos se mueve descentrándose hacia la moneda.Como el centro de gravedad está ahora descentrado, el bloque con la moneda flotante seinclina hacia abajo en el extremo que tiene la moneda. Esto cambia la forma del aguadesplazada y cambia la posición del centro de flotabilidad.Sin embargo, esto no cambia el volumen total de agua desplazada, ya que el peso delbloque y la moneda juntos es aún el mismo.En el diagrama (extremo derecho), bloque/monedahay más agua desplazada en el lado pesoizquierdo. Por lo tanto, el centro deflotabilidad se localiza a la izquierdadel centro. El bloque sigueinclinándose hasta que el centro deflotabilidad esté directamente debajo flotantedel centro de gravedad. fuerzaEn este punto, la fuerza de flotación ascendente que actúa en el centro de flotabilidadequilibra exactamente la fuerza descendente del peso combinado del bloque y lamoneda que actúa a través del centro de gravedad. Nota: La moneda permanece sobre el bloque porqueel ángulo de equilibrio no es lo suficientementeinclinado para ocasionar que se deslice hacia abajo.Si la moneda se colocara más cerca del extremo, elbloque flotante podría inclinarse lo suficiente para
  3. 3. que la moneda se deslice y caiga al agua.La presión sobre el extremo del bloque cerca de la moneda ocasiona que el bloque seincline hacia abajo aun más. Como resultado, la forma del agua desplazada cambia, ymodifica así la posición del centro de flotabilidad a la izquierda del centro de gravedad.Esto se muestra en el siguiente diagrama.Esto crea una fuerza de flotación que bloque/monedaactúa hacia arriba en el centro de pesoflotabilidad como una fuerza derestablecimiento. Cuando el empujehacia abajo se retira, la fuerza derestablecimiento inclina al bloque denuevo a su posición inclinada flotanteoriginal. fuerzaEl bloque con la moneda descentrada es estable.Un objeto flotante que es redondo no cambia la forma del agua quedesplaza cuando gira o se inclina. Por lo tanto, no puede usar sufuerza de flotación como una fuerza de restablecimiento.Si el objeto flotante del diagrama anterior gira, el centro de gravedady el centro de flotabilidad permanecen en la misma posición relativa.Sin embargo, si una moneda se coloca encima de un objeto redondo flotante, lasituación es inestable. En realidad, es muy difícil colocar una moneda exactamentesobre el centro de gravedad. Una variación mínima es todo lo que se necesita para queel objeto y la moneda comiencen a girar. Conforme lo hacen, el centro de gravedad delobjeto y la moneda juntos se mueve hacia fuera del centro de flotabilidad. objeto/moneda peso flotante fuerza

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