Principio de Arquimedes y fuerza boyante 1 1



Informe: Laboratorio No.3 Principio de Arquímedes y Fuerza Boyante
Martínez D; Puentes M; Rodríguez J; Rojas J
Universidad Francisco José de Caldas: Facultad de ciencias y educación, Licenciatura en Química
Marzo 7 de 2016

Resumen:
El principio de Arquímedes afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático será empujado por unafuerza igual al peso del volumen desplazado por dicho objeto, esta fuerza es la fuerza de flotación, descrita en un empuje de abajo hacia arriba, igual al peso del líquido desalojado. A continuación haremos manifiesto la teoría del principio de Arquímedes y el desarrollo del concepto de fuerza boyante.
Palabras clave: Principio de Arquímedes, Fuerza Boyante, Presión, Densidad.

Abstract.
Archimedes'principle states that a total body or partially submerged in a static fluid will be pushed by a force equal to the weight of the volume displaced by the object, this force is the buoyant force, described in a push from the bottom up, equal to evicted weight liquid. Here we demonstrate the theory of Archimedes' principle and the development of the concept of buoyant force.
Keywords: ArchimedesPrinciple, buoyant force, pressure, density.


Marco teórico
Principio de Arquímedes:
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado por una fuerza igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho objeto. De este modo, cuando un cuerpo está sumergido en el fluido se genera un empuje hidrostáticoresultante de las presiones sobre la superficie del cuerpo, que actúa siempre hacia arriba a través del centro de gravedad del cuerpo del fluido desplazado y de valor igual al peso del fluido desplazado. Esta fuerza se mide en Newtons (en el S.I) y su ecuación se describe como:
Donde E es el empuje, es la densidad del fluido, v el volumen del fluido desplazado por algún cuerpo sumergido total oparcialmente en el mismo, g es 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 normales y descritas de modo simplificado) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del cuerpo;
este punto recibe el nombre del centro de carena.
Elvolumen adicional en la segunda probeta, corresponde al volumen desplazado por el sólido sumergido (que naturalmente coincide con el volumen del sólido).
Demostración: Partiendo de la ecuación de Stokes:
La condición de que el fluido incompresible que esté en reposo implica tomar de la ecuación, lo que permite llegar a la relación fundamental de la ecuación, lo que permite llegar a larelación fundamental entre presión del fluido, densidad del fluido y la aceleración de la gravedad.
El empuje o fuerza que ejerce el líquido sobre un cuerpo, en forma vertical y ascendente, cuando este se halla sumergido, resulta ser también la diferencia entre el peso que tiene el mismo cuando se le introduce en un líquido.
A este último se le conoce como “peso aparente” del cuerpo, pues su peso enel líquido disminuye aparentemente; la fuerza que ejerce la Tierra sobre el cuerpo permanece constante, pero el cuerpo, a su vez, recibe una fuerza hacia arriba que disminuye la resultante vertical.

Cuerpos sumergidos: Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas, su peso (vertical hacia abajo) y el empuje (vertical hacia arriba), si se quiere saber si un cuerpo flota, es necesario conocer supeso específico, que es igual al peso dividido por volumen, se obtienen 3 casos:
1. Peso mayor al empuje El cuerpo se hunde, es decir el peso específico del cuerpo es mayor al del líquido
2. Peso igual al empuje El cuerpo no se hunde ni emerge, es decir, el peso específico del cuerpo es igual al del líquido
3. Peso menor al empuje ( El cuerpo flota, porque el peso específico del cuerpo es menor...