Este documento define el principio de Arquímedes y explica que todo objeto sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desplazado. Presenta las fórmulas para calcular el empuje y resuelve ejercicios aplicando el principio. Concluye que los cocodrilos ingieren piedras para aumentar su peso y poder hundirse más fácilmente en el agua de acuerdo con el principio de Arquímedes.

2. Introducción:
Con este trabajo se dará a conocer la definición, fórmulas y ejercicios de el
principio de Arquímedes que es un principio físico que 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 recibe el
nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons.
Objetivos:
-Definir el principio de Arquímedes.
-Indicar las fórmulas de este principio.
-Construir soluciones a los problemas de este tema.
-Dar a conocer la función de este principio.
-Mostrar el experimento del principio de Arquímedes.
-Aplicar en la práctica el principio de Arquímedes.
-Demostrar la explicación de este principio físico.
DEFINICION:
El principio de Arquímedes es un principio físico que 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 fuerza1 recibe el nombre de
empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). El principio de
Arquímedes se formula así:
E = m g = Pf g V
O bien
E = -m G =Pf G v
Donde E es el empuje, ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado»
por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la
gravedad y m la masa. De este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del
volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones
normales2 y descrito de modo simplificado3) actúa verticalmente hacia arriba y está
aplicado en el centro de gravedad del cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de
carena.

3. FORMULAS:
E=PL Vd G
E= Vpg =mg ; W= Vpg
W= mg = ρvg
GRAFICAS:

4. Ejercicios:
1. Una bola de acero de 5 cm de radio se sumerge en agua, calcula el empuje que sufre y
la fuerza resultante.
Solución:
El empuje viene dado por E = ρagua Vsumergido g, la masa específica del agua es un
valor conocido (1000 kg/m3), lo único que se debe calcular es el volumen sumergido, en
este caso es el de la bola de acero. Se utiliza la fórmula del volumen de una esfera.
Volumen: 5,236 · 10-4 m3
E = ρagua·Vsumergido·g = 1000 · 5,236 · 10-4 · 9,8 = 5,131 N
El empuje es una fuerza dirigida hacia arriba, y el peso de la bola hacia abajo. La fuerza
resultante será la resta de las dos anteriores.
W= mg = ρvg
ρacero = 7,9 g/cm3 = 7900 kg/m3
m = ρacero · V = 7900 · 5,234 · 10-4 = 4,135 kg
P = m · g = 4,135 · 9,8 = 40,52 N
Fuerza Resultante: P - E = 35,39 N, hacia abajo, por lo que la bola tiende a bajar y
sumergirse.
2. Se desea calcular la nasa específica de una pieza metálica, para esto se pesa en el
aire dando como resultado 19 N y a continuación se pesa sumergida en agua dando un
valor de 17 N.
Solución:
Se sabe por enunciado que la fuerza de empuje corresponde a 2 N. De acuerdo a esto, se
calcula el volumen sumergido:
E = ρagua·Vsumergido·g 2 = 1000 · V · 9,8 V = 2,041 · 10-4 m3
Luego se calcula la masa:
m = P/g = 19/9,8 = 1,939 kg.
Finalmente, se calcula la masa específica ya que tenemos m y V:
ρ= m/V = 1,939/2,041 · 10-4 = 9499 kg/ m3

5. 3. Un recipiente contiene una capa de agua (ρ2 = 1,003g/cm3), sobre la que flota una
capa de aceite, de masa específica ρ1 = 0,803 g/cm3 . Un objeto cilíndrico de masa
específica desconocida ρ3 cuya área en la base es A y cuya altura es h, se deja caer
al recipiente, quedando a flote finalmente cortando la superficie de separación entre el
aceite y el agua, sumergido en esta última hasta la profundidad de 2h/3. Determinar la
masa específica del objeto.
Solución:
El cuerpo está sumergido parcialmente tanto en agua como en aceite. Está siendo
afectado por 3 fuerzas: el peso y dos empujes (del volumen de aceite desplazado y el
volumen de agua desplazado). El cuerpo está en equilibro, y ocurre que:
E1 + E2 - P = 0
E1= ρ1*g*h*A
E2= ρ2*g*h*A
Reemplazando:
ρ1g A h + ρ2 g A h - ρ g A h = 0
ρ1 + ρ2 = ρ
ρ = 0.933 gr/cm3
Conclusión:
Con este trabajo mi compañera y yo concluimos que 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.
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.

6. ¿Por qué los cocodrilos comen piedras?
Los cocodrilos ingieren piedras porque los ayudan en la flotabilidad, las piedras
hacen que hundirse en el agua sea mas fácil, ya que aumenta el peso corporal.
Este principio lo aplicamos cuando nadamos, cuando tiramos un objeto al agua; el
objeto se hunde si su peso es mayor que el peso del fluido desalojado. El objeto
flota cuando su peso es menor o igual al peso del fluido desplazado. Haciendo
esto los cocodrilos pueden hundirse cuando les plazca y no sólo cuando lo
necesiten.