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Principio de Arquímedes


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PLAN DE APOYO (PRINCIPIO DE ARQUIMEDES)



PRINCIPIO DE ARQUIMEDES


Los objetos sumergidos en un fluido parecen pesar menos que cuando están fuera de él. Por ejemplo, una piedra grande que usted tendría dificultad para levantar del suelo, a menudo puede levantarse fácilmente del fondo de una corriente. Cuando la piedra sale de la superficie del agua, repentinamente parece más pesada. Muchos objetos, como la madera, flotan sobre la superficie del agua. Éstos son dos ejemplos de flotación. En cada ejemplo, la fuerza de la gravedad actúa hacia abajo. Además, el líquido ejerce una fuerza de flotación ascendente. La fuerza de flotación sobre los peces y los buzos (como sucede en la foto de inicio del capítulo) casi equilibra la fuerza de gravedad hacia abajo y les permite “quedar suspendidos” en equilibrio. La fuerza de flotación ocurre porque la presión en un fluido se incrementa con la profundidad. La presión ascendente sobre la superficie del fondo de un objeto sumergido es mayor que la presión descendente sobre su superficie superior.

Principio de Arquímedes: la fuerza de flotación sobre un cuerpo inmerso en un fluido es igual al peso del fluido  desplazado por ese objeto. Por “fluido desplazado” se entiende un volumen de fluido igual al volumen sumergido del objeto (o de la parte sumergida del objeto). Si el cuerpo se coloca en un vaso o recipiente inicialmente lleno de agua hasta el borde, el agua que se derrama por la parte superior representa el agua desplazada por el objeto.



TALELR

1. Cuánto pesa un cuerpo de 89kg cuando se sumerge en agua (d=1000kg/m3), en aceite (p=920kg/m3), gasolina (p=680kg/m3) alcohol (p=789kg/m3) y en glicerina (p=1260 Kg/m3) si su volumen es 0,048m3.

2. si usted tiene una esfera cuya masa es de 54kg y cuando se sumerge en gasolina tiene una masa aparente de 42kg. Cuál es la densidad de la esfera?

3. cuál es la densidad de una roca marciana si una muestra tiene una masa de 12463,5g cuando se mide en el aire y una masa aparente de 8545,4g cuando está sumergido en aceite

4. Cuál es el volumen de una pirámide que tiene una masa de 87870kg y disminuye a 56000kg cuando se sumerge en agua de mar (p=1027kg/m3) y que densidad tiene el material de la pirámide?

5. Si la fuerza de empuje o fuerza boyante de un cilindro de 698977g es de 4900N cuando se sumerge en agua de mar, cual es el volumen del cilindro, cuál es su densidad y cuánto pesa el cilindro en el mar?

 

Tomado de física para ciencias e ingeniería de Giancolli