empuje hidristático

1. FLOTACIÓN Y EMPUJE
HIDROSTÁTICO
Hilda Yarazet Alvarez Reyes 202101850

2. Un fluido es cualquier sustancia que
puede fluir, usamos el término tanto
para líquidos como para gases. Por
lo regular, pensamos que los gases
son fáciles de comprimir y que los
líquidos son casi incompresibles,
aunque hay casos excepcionales.
La flotación es un fenómeno muy conocido: un cuerpo
sumergido en agua parece pesar menos que en el aire. Si el
cuerpo es menos denso que el fluido, entonces flota. El
cuerpo humano normalmente flota en el agua, y un globo
lleno de helio flota en el aire
Flotación
Arquímedes Matemático, físico e ingeniero griego (c.287-212 a.C)
Arquímedes fue quizá el más grande científico de la antigüedad.
Fue el primero en calcular con precisión la razón de la
circunferencia de un círculo a su diámetro. . Es bien conocido
por descubrir la naturaleza de la fuerza de flotación y también
fue un inventor genial. Una de sus invenciones prácticas,
todavía en uso actual, es el tornillo de Arquímedes, un tubo
anillado rotatorio e inclinado que originalmente se empleó para
levantar agua de las galeras de los barcos

3. Definiciones
Densidad: Es la relación entre el peso (masa) de una
sustancia y el volumen que ocupa (esa misma
sustancia). Entre las unidades de masa más
comúnmente utilizadas están kg/m3 o g/cm3 para los
sólidos, y kg/l o g/ml para los líquidos y los gases.Si
una masa m de material homogéneo tiene un volumen
V, la densidad p es:
p=m/V
Volumen: es la extensión en tres dimensiones de
una región del espacio. Es una magnitud derivada
de la longitud
V=m/p

4. Principio de Arquimedes
"Sí un cuerpo está parcial o totalmente sumergido en un fluido,
éste ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso
del fluido desplazado por el cuerpo."
De acuerdo con el principio de Arquímedes, todo objeto
experimenta un empuje hidrostático. El que flote o se
hunda dependerá de la densidad del objeto en relación
con la del fluido. Si empujamos un bloque de madera con
el fin de sumergirlo en el agua, podremos sentir la fuerza
del empuje hidrostático

5. ¿Alguna vez ha intentado empujar una pelota de playa hacia abajo del agua? Es extremadamente difícil
hacerlo debido a la gran fuerza hacia arriba que ejerce el agua sobre la pelota. La fuerza hacia arriba que un
fluido ejerce sobre cualquier objeto sumergido se llama fuerza de flotación (boyante). La fuerza de flotación es
lo que permite que enormes buques de acero floten en la superficie del océano. Se puede determinar la
magnitud de una fuerza de flotación al aplicar algo de lógica. Imagine una parte de agua del tamaño de una
pelota de playa bajo la superficie del agua, como en la figura b. Ya que esta parte está en equilibrio, debe
haber una fuerza hacia arriba que equilibre la fuerza gravitacional hacia abajo sobre la parte.

6. un buen método para determinar el volumen de
objetos con forma irregular: un objeto
completamente sumergido siempre desplaza un
volumen de líquido igual a su propio volumen.
La relación entre la flotabilidad y el líquido desplazado
la descubrió el científico griego Arquímedes en el siglo
III a. C. se plantea de la siguiente manera:
“Un objeto inmerso es sostenido por una fuerza
igual al peso del fluido que desplaza”
Esta relación se llama Principio de Arquímedes. Se
aplica a líquidos y gases, ambos fluidos. Si un
objeto inmerso desplaza 1 kg de fluido, la fuerza de
flotación que actúa sobre él es igual al peso 1 kg

7. Una forma de medir la densidad de un objeto
consiste en pesarlo debajo del agua, un
procedimiento que permite determinar su peso
aparente, que es la diferencia entre su peso real
mg y el módulo del empuje hidrostático . En la
figuro, la balanza sostiene en equilibrio un
bloque, dándonos una fuerza neta sobre el
bloque que es igual a cero. Si sumamos las
componentes verticales de la fuerza
Medida de la densidad

8. Formula

9. Ejercicio 1
grasa corporal

10. La fuerza de flotación se debe al aumento de la presión
en un fluido con profundidad. Por ejemplo, considere
una placa plana de espesor h sumergida en un líquido
de densidad paralela a la superficie libre. El área de la
superficie superior (y también de la inferior) de la
placa es A, y su distancia a la superficie libre es s. las
presiones en las superficies superior e inferior de la
placa son pfgs y pfg(s+h)
Para los cuerpos flotantes, el peso del cuerpo
completo debe ser igual a la fuerza de flotación,
la cual es el peso del fluido cuyo volumen es
igual a la de la parte sumergida de ese cuerpo;
es decir

11. Por lo tanto, la fracción sumergida del volumnen de un
cuerpo flotante es igual a la razon de la densidad promedio
del cuerpo a la densidad del fluido. Nótese que cuando la
razón es igual a uno, mayor que uno, el cuerpo flotante se
vuelve por completo sumergido.
Con base en estas observaciones, se infiere que un cuerpo
sumergido
1) Permanece en reposo en cualquier punto en el fluido,
cuando su densidad es igual a la densidad del fluido;
2) Se hunde hasta el fondo, cuando su densidad es mayor
que la del fluido;
3) Asciende hasta la superficie del fluido y flota cuando la
densidad del cuerpo y es menor que la del fluido
¿Qué hace que un objeto se hunda o flote?
Es importante recordar que la fuerza de flotación
que actúa sobre un objeto sumergido depende del
volumen del objeto sí es importante en la flotación.
Que un objeto se hunda o flote en un líquido
depende de como la fuerza de flotación se compara
con el peso del objeto. Esto, a su vez, depende de la
densidad del objeto. Ten en cuenta estas tres reglas
simples:
1-un objeto mas denso que el fluido en el que esté
sumergido se hundirá
2- un objeta menos denso que el fluido en el que
esté sumergido flotará
3- un objeto que tenga una densidad igual a la
densidad del fluido en el que está sumergido ni se
hundirá ni flotará