Principio De Arqu Medes
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.
Cuando uncuerpo se apoya o se sumerge en un líquido (o en un fluido) recibe de éste una fuerza vertical de abajo hacia arriba llamada empuje (𝐹_𝐵). El empuje puede ser mayor, menor o igual al peso del cuerpo. Elempuje es igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo.
Empuje (𝐹B)=Peso(W)= γcVc donde,
Γc: peso específico del solido
Vc:volumen del solido
Entonces
FB>W El cuerpo flota sobre lasuperficie del líquido.
FB=W El cuerpo flota con flotabilidad neutra.
FB
Estabilidad de los cuerpos en un fluido: Un cuerpo en un fluido es considerado estable si regresa a su posiciónoriginal después de habérsele girado un poco alrededor de un eje horizontal. Las condiciones para la estabilidad son diferentes, dependiendo de que si el cuerpo está completamente sumergido o seencuentra flotando.
Con el fin de establecer la condición de estabilidad de un cuerpo flotante definir un nuevo término.
El metacentro (mc) se define como el punto de intersección del eje vertical de uncuerpo cuando se encuentra en su posición de equilibrio y la recta vertical que pasa por la nueva posición del centro de flotabilidad cuando el cuerpo es girado ligeramente.
Un cuerpo flotante esestable si su centro de gravedad está por debajo del metacentro.
Es posible determinar analíticamente si un cuerpo flotante es estable, mediante el cálculo de la posición del metacentro. La distancia delmetacentro al centro de flotabilidad se denota con MB y se calcula a partir de la ecuación:
MB = I / Vd
En esta ecuación Vd es el volumen desplazado de fluido ³ I es el mínimo momento de inercia deuna sección horizontal del cuerpo, tomada en la superficie del fluido.
Si la distancia MB coloca al metacentro por encima del centro de gravedad el cuerpo es estable.
Análisis de resultados:
Para...
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