Principio de Arquimides?

Question

Como se calucula el valor del empuje que recibe un cuerpo al sumergirlo en un liquido. Y como se expresan sus algoritmos y despejes???

Answer 1

Bueno, vi que todas las respuestas son un "Copia & Pega" de páginas.
Pero yo no haré eso, ahora te explicaré lo fundamental del principio de arquímedes


Principio de Arquímedes

Todo cuerpo que se sumerge en un fluído (liquido o gas) recibe una fuerza desde abajo hacia arriba (empuje) que equivale al peso del fluído desalojado por el cuerpo.

FORMULAS

Peso del cuerpo (aire)

P=m*g

Peso=Masa (multiplicado por) Gravedad



P=d*vc*g

Peso=Densidad (multiplicado por) Volumen del cuerpo (multiplicado por) Gravedad


EMPUJE: dliquido*vc*g

Empuje: densidad del liquido (multiplicado por) volumen del cuerpo (multiplicado por) gravedad

Peso del cuerpo sumergido (fuerza neta)= P-E Peso (menos) Empuje



Espero que te sirva este resumen que hice.


Saludos.

Answer 2

Hola aqui tienes este link...es muy largo de explicar y en este sitio esncontraras sus algoritmos y despejes además de gráficos muy claros que representan muy bien el Principio de Arquimedes...Entra no te arrepentiras...Saludos...Jade

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/arquimedes/arquimedes.htm

Answer 3

El hecho de que algunos objetos puedan flotar o que parezcan ser más ligeros cuando se sumergen en un líquido, se debe a una fuerza ascendente que ejercen los fluidos sobre los cuerpos totales o parcialmente sumergidos en ellos. Fue el sabio griego Arquímedes (287- 212ª.C.) quien primero estudió este fenómeno, el cual se conoce precisamente como principio de Arquímedes.Este principio establece que:Todo cuerpo sumergido en un fluido sufre un empuje hacia arriba con una fuerza igual al peso del fluido que se desplaza.Arquímedes, gran pensador griego nació en Siracusa. Estudió las leyes fundamentales de la mecánica, la hidrostática y muchos conceptos matemáticos. Sobre él se han escrito varias anécdotas, entre las que destaca aquella cuando afirmó: "Dadme un poco de apoyo y moveré al mundo".Supongamos que un recipiente flota en un líquido); La posición del recipiente que se encuentra sumergida en el líquido está desplazado hacia los lados un volumen de líquido igual a esa posición sumergida.De esta manera, la misma fuerza que sostenía el peso de esa posición de líquido desplazada, sostiene ahora el recipiente, es decir, la fuerza de empuje hidrostática es igual al peso del líquido desplazado.Para poder explicar el fenómeno imaginemos un cuerpo, de forma cualquiera, sumergido en un líquido; el cual ejerce fuerza en torno al cuerpo debido a la presión hidrostática; la presión es mayor en los puntos que se encuentran a mayor profundidad. El empuje Hidrostático es igual al peso del líquido desplazado por un cuerpo, si el peso de éste, es igual al peso del volumen del líquido que desplaza, entonces se mantiene en equilibrio dentro del líquido.Por tanto, existe una fuerza de flotación resultante hacia arriba llamado empuje Hidrostático.El hecho de que un cuerpo flote o se hunda depende de su peso (hacia abajo), y de la magnitud de empuje hidrostático (hacia arriba), si el peso de su cuerpo es mayor que el peso del líquido que desplaza, el cuerpo se hunde.Si el peso es menor que el peso del líquido que desplaza, entonces el cuerpo flota.Si el peso del cuerpo y el peso del líquido que desplaza son iguales, entonces se mantiene en equilibrio dentro del líquido.Para calcular el valor del empuje hidrostático es necesario considerar el volumen del cuerpo sumergido( el cual será el volumen del líquido desplazado) y el peso específico del líquido. A mayor volumen de líquido desplazado el empuje es mayor; a mayor peso específico, mayor empuje también.
Empuje hidrostático = peso específico x volumen
E=PeV
www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/arquimedes/arquimedes.htm
http://usuarios.lycos.es/pefeco/arquimides/arquimedes_indice.htm
www.geocities.com/pipeline/6092/arquim.html
www.geocities.com/CollegePark/Library/3500/arquimides.html
www.portalplanetasedna.com.ar/tres_principios.htm
www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtml
www.monografias.com/trabajos12/arqui/arqui.shtml
www.arteyestilos.net/biografias_escritores/arquimides.htmEn estas pag.web encontraras todo lo relacionado a tu pregunta.Espero q te sea de utilidad al igual q mi pequeña investigacion.
Suerte
Salu2

Answer 4

El principio de Arquímedes afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza igual al peso del volumen de líquido desplazado por dicho objeto. De este modo se genera un empuje hidrostático sobre el cuerpo que actúa siempre hacia arriba a través del centro de gravedad del fluido desplazado. Esta fuerza se mide en Newtons (en el SI) y su ecuación se describe como:





donde Δρ es la diferencia de densidades (); V el volumen del objeto; y g la aceleración de la gravedad.

Otra forma de demostrar el principio de Arquímedes es utilizando la relación Fuerza = Presión x Área


Donde pinf es la presión aplicada sobre la cara inferior del cuerpo, psup es la presión aplicada sobre la cara superior y A es el area proyectada del cuerpo.

Ecuación general de la Hidrostática


El peso del volumen de fluido desplazado por el cuerpo, el cual es igual al empuje, se calcula multiplicando el peso específico del fluido por el volumen del cuerpo sumergido, siendo este último igual al volumen de fluido desplazado.


El empuje, es decir la fuerza que ejerce vertical y ascendentemente el fluido sobre un cuerpo cuando éste se halla sumergido, resulta ser también la diferencia entre el peso que tiene el cuerpo suspendido en el aire y el peso que tiene el mismo cuando se lo introduce en un fluido (a éste último se lo conoce como peso "aparente" del cuerpo pues su peso en el fluido disminuye "aparentemente" pero en realidad no es así porque la fuerza que ejerce la Tierra sobre el cuerpo y el instrumento de medición, por ejemplo, un dinamómetro, son los mismos).

Todo cuerpo que aplique al principio de Arquímedes pesará siempre menos que antes de aplicar.

Answer 5

Principio de Arquímedes

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.

La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras:

1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

arquimedes_1.gif (4544 bytes)

Porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.

Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a p·dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de superficie.

Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje.

De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple

Empuje=peso=rf·gV

El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido rf por la aceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V.

Se sustituye la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

Si sustituimos la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones. Las fuerzas debidas a la presión no cambian, por tanto, su resultante que hemos denominado empuje es la misma y actúa en el mismo punto, denominado centro de empuje.

Lo que cambia es el peso del cuerpo sólido y su punto de aplicación que es el centro de masa, que puede o no coincidir con el centro de empuje.
arquimedes_2.gif (2179 bytes) Por tanto, sobre el cuerpo actúan dos fuerzas: el empuje y el peso del cuerpo, que no tienen en principio el mismo valor ni están aplicadas en el mismo punto.

En los casos más simples, supondremos que el sólido y el fluido son homogéneos y por tanto, coinciden el centro de masa del cuerpo con el centro de empuje.
Ejemplo:

Supongamos un cuerpo sumergido de densidad ρ rodeado por un fluido de densidad ρf. El área de la base del cuerpo es A y su altura h.

La presión debida al fluido sobre la base superior es p1= ρfgx, y la presión debida al fluido en la base inferior es p2= ρfg(x+h). La presión sobre la superficie lateral es variable y depende de la altura, está comprendida entre p1 y p2.

Las fuerzas debidas a la presión del fluido sobre la superficie lateral se anulan. Las otras fuerzas sobre el cuerpo son las siguientes:

*

Peso del cuerpo, mg
*

Fuerza debida a la presión sobre la base superior, p1·A
*

Fuerza debida a la presión sobre la base inferior, p2·A

En el equilibrio tendremos que

mg+p1·A= p2·A
mg+ρfgx·A= ρfg(x+h)·A

o bien,

mg=ρfh·Ag

Como la presión en la cara inferior del cuerpo p2 es mayor que la presión en la cara superior p1, la diferencia es ρfgh. El resultado es una fuerza hacia arriba ρfgh·A sobre el cuerpo debida al fluido que le rodea.

Como vemos, la fuerza de empuje tiene su origen en la diferencia de presión entre la parte superior y la parte inferior del cuerpo sumergido en el fluido.

Con esta explicación surge un problema interesante y debatido. Supongamos que un cuerpo de base plana (cilíndrico o en forma de paralepípedo) cuya densidad es mayor que la del fluido, descansa en el fondo del recipiente.

Si no hay fluido entre el cuerpo y el fondo del recipiente ¿desaparece la fuerza de empuje?, tal como se muestra en la figura

Si se llena un recipiente con agua y se coloca un cuerpo en el fondo, el cuerpo quedaría en reposo sujeto por su propio peso mg y la fuerza p1A que ejerce la columna de fluido situada por encima del cuerpo, incluso si la densidad del cuerpo fuese menor que la del fluido. La experiencia demuestra que el cuerpo flota y llega a la superficie.

El principio de Arquímedes sigue siendo aplicable en todos los casos y se enuncia en muchos textos de Física del siguiente modo:
Cuando un cuerpo está parcialmente o totalmente sumergido en el fluido que le rodea, una fuerza de empuje actúa sobre el cuerpo. Dicha fuerza tiene dirección hacia arriba y su magnitud es igual al peso del fluido que ha sido desalojado por el cuerpo.

Te dejo la fuente porque aun hay mas informacion e imagenes: