Fuerza y Empuje

Los cuerpos cuya densidad relativa es menor que la unidad, flotan en el agua. Cuando un cuerpo se sumerge total o parcialmente en un fluido, una cierta porción del fluido es desplazado. Teniendo en cuenta la presión que el fluido ejerce sobre el cuerpo, se infiere que el efecto neto de las fuerzas de presión es unafuerza resultante apuntando verticalmente hacia arriba, la cual tiende, en forma parcial, a neutralizar la fuerza de gravedad, también vertical, pero apuntando hacia abajo. La fuerza ascendente se llama fuerza de empuje o fuerza de flotación y puede demostrarse que su magnitud es exactamente igual al peso del fluido desplazado. En esta experiencia analizaremos cada uno de estos efectos para podercomprender mejor este principio.







PÁGINA 1… Concepto de empuje / Relación entre presión y empuje
PÁGINA 2… Principio de Arquímedes / Antecedentes históricos
PÁGINA 3… Flotación
PÁGINA 4 y 5… Aplicaciones y manifestaciones del empuje
PÁGINA 6… Flotación
PÁGINA 7… Tensión superficial y capilaridad / Aplicación en la vida cotidiana
PÁGINA 8… Glosario





Es unafuerza de reacción descrita cuantitativamente por la tercera ley de Newton. Cuando un sistema expele o acelera masa en una dirección (acción), la masa acelerada causará una fuerza igual en dirección contraria (reacción). Matemáticamente esto significa que la fuerza total experimentada por un sistema se acelera con una masa m que es igual y opuesto a m veces la aceleración a, experimentada por la masaRELACIÓN ENTRE PRESIÓN Y EMPUJE

Hay dos posibles interpretaciones del empuje debido a las presiones en fluidos que están vinculadas, pero a una de ellas no todos lo llaman empuje.

a) El empuje como fuerza boyante, aquella que ejerce el fluido de abajo hacia arriba, por el principio de Arquímedes, sobre todo cuerpo sumergido en él;

b) El empuje sobre placas o superficiessumergidas, que algunos simplemente llaman fuerza, pero en hidráulica se la llama empuje también, como el que hace el agua en las paredes de una piscina o un dique, por ejemplo.







Es un principio físico que afirma que: ´´Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen delfluido que desaloja``. Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newton
ANTECEDENTES HISTORICOS

La anécdota más conocida sobre Arquímedes, matemático griego, cuenta cómo inventó un método para determinar el volumen de un objeto con una forma irregular. De acuerdo a Vitruvio, arquitecto de la antigua Roma, una nueva corona con forma de corona triunfal habíasido fabricada para Hierón II, tirano gobernador de Siracusa, el cual le pidió a Arquímedes determinar si la corona estaba hecha de oro sólido o si un orfebre deshonesto le había agregado plata. Arquímedes tenía que resolver el problema sin dañar la corona, así que no podía fundirla y convertirla en un cuerpo regular para calcular su densidad.
Mientras tomaba un baño, notó que el nivel de aguasubía en la tina cuando entraba, y así se dio cuenta de que ese efecto podría usarse para determinar el volumen de la corona. Debido a que la compresión del agua sería despreciable, la corona, al ser sumergida, desplazaría una cantidad de agua igual a su propio volumen. Al dividir la masa de la corona por el volumen de agua desplazada, se podría obtener la densidad de la corona. La densidad de la...