Un objeto fundamental que afecta a objetos sumergidos en fluidos es descubierto por Arquímedes. El principio se puede expresar así:
“Cualquier objeto sumergido parcial o totalmente en un fluido se empuja hacia arriba por una fuerza cuya magnitud es igual al peso del fluido desplazado por el objeto”
Todos hemos practicado este principio, recordando que es cuando se nos hace medianamente fácil levantar a alguien en una piscina, pero en el suelo seco nos resulta difícil. El agua nos da un soporte parcial a cualquier objeto que se encuentre. Un objeto que se encuentre en un fluido es empujado hacia arriba por el mismo fluido, y a esta fuerza hacia arriba la denominamos Empuje Hidróstatico. La causa física del empuje hidrostático es la diferencia de presión entre la parte superior e inferior del objeto.
Física
Joseph W. Kane,Morton M. Sternheim
Física
Joseph W. Kane,Morton M. Sternheim
Que buen video pero recordemos lo que nos dice este principio y resulta evidente que cada vez que un cuerpo se sumerge en un líquido es empujado de alguna manera por el fluido. A veces esa fuerza es capaz de sacarlo a flote y otras sólo logra provocar una aparente pérdida de peso. Pero, ¿cuál es el origen de esa fuerza de empuje? ¿De qué depende su intensidad?
ResponderEliminarSabemos que la presión hidrostática aumenta con la profundidad y conocemos también que se manifiesta mediante fuerzas perpendiculares a las superficies sólidas que contacta. Esas fuerzas no sólo se ejercen sobre las paredes del contenedor del líquido sino también sobre las paredes de cualquier cuerpo sumergido en él.
Imaginemos diferentes cuerpos sumergidos en agua y representemos la distribución de fuerzas sobre sus superficies teniendo en cuenta el teorema general de la hidrostática. La simetría de la distribución de las fuerzas permite deducir que la resultante de todas ellas en la dirección lwrizontal será cero. Pero en la dirección vertical las fuerzas no se compensan: sobre la parte superior de los cuerpos actúa una fuerza neta hacia abajo, mientras que sobre la parte inferior, una fuerza neta hacia arriba. Como la presión crece con la profundidad, resulta más intensa la fuerza sobre la superficie inferior. Concluimos entonces que: sobre el cuerpo actúa una resultante vertical hacia arriba que llamamos empuje.