Ensayo Flotacion

Ensayo: Flotación

Objetivos:
1) analizar el fenómeno de la flotación.
2) saber calcular la flotación de un cuerpo
3) conocer las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pare que este floteIntroducción
Es un hecho común que un objeto se sienta más ligero y pese menos en un liquido que en el aire. Esto se puede demostrar con facilidad si se pesa un objeto denso en el agua, con una balanzade resorte impermeable. Así mismo, los objetos hechos de madera o de otros materiales ligeros flotan en el agua. Esta otras observaciones sugieren que el fluido ejerce una fuerza hacia arriba sobre uncuerpo sumergido en el. Esta fuerza que tiende a levantar el cuerpo se llama fuerza de flotación y de denota por FB.
Desarrollo
La fuerza de flotación se debe al aumento de la presión en un fluidocon profundidad. Por ejemplo, considere una placa plana de espesor h sumergido en un liquido de densidad ρf paralela a la superficie libre, como se muestra en la figura siguiente:
Ρfg(s+h)A
S
ρfgsAEl área de la superficie superior de la placa es A, y su distancia a la superficie libre es S. las presiones en la superficies superiores e inferiores de la placa son ρfgs y ρfg(s+h),respectivamente. Entonces la fuerza hidrostática Fsup= ρfgsA actúa hacia abajo sobre la superficie superior y la fuerza más grande Finf= ρfg(s+h)A actúa hacia arriba sobre la superficie inferior de laplaca. La diferencia entre estas dos fuerzas es una fuerza neta hacia arriba, la cual es la fuerza de flotación,
FB= Finf- Fsup= ρfg(s+h)A-ρfgsA= ρfghA= ρfgѴ (3-32)
Donde Ѵ=hA es el volumen dela placa. Pero la relación ρfgѴ es, sencillamente, el peso del liquid cuyo volumen es igual a la volumen de la placa. Se llega a la conclusión que la fuerza de flotación que actúa sobre la placa esigual al peso del liquido desplazado por la propia placa. Nótese que la fuerza de flotación es independiente de la distancia del cuerpo a la superficie libre. También es independiente de la densidad...