Cap IV Empuje y Flotacion
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CAP IV
EMPUJE Y FLOTACION
PRINCIPIO DE ARQUIMIDES• Todo cuerpo sumergido en un fluido, experimenta
una fuerza de empuje, vertical y hacia arriba, igual al peso del fluido desalojado
E: Fza de empuje
Lال E = peso de líquido desalojado
E = الLVS
PE L = Peso específico del líquidoالVS = Volumen desalojado= Vol. sumergido
Comprobación de la existencia del empuje de Arquímedes
1. Se pesa el cuerpo en el aire y el dinamómetro señala un valor determinado (P = mg), debido a la fuerza de atracción gravitatoria.
2. Al introducir el cuerpo en el agua, aparece el empuje de Arquímedes (E), dirigido en sentido contrario al peso y el dinamómetro señala un valor menor:
Peso aparente = Peso - Empuje
Peso y empuje
Peso (P)
Peso (P)
Peso aparente = P -E
Empuje (E)
Cuerpo sumergido
Flotación: Equilibrio entre peso y empuje
P > E: Se hunde
P = E: Equilibrio
P < E: Asciende
P = E parte sumergida: Flotación
P P PP
EE
E
E
F
F
Flotación es cuando un cuerpo esta parcialmente sumergido en un líquido
Experiencia de flotación• Material: dos trozos rectangulares iguales de
papel de aluminio reforzado• Con uno construir un barquito de papel de
aluminio• Con el otro hacer una pelota muy compactada (si
es necesario darle con un mazo de madera)• Introducir el barquito y la pelota en agua y
comprobar lo que sucede
METACENTRO
C.G. = Centro de Gravedad
CF = Centro de Empuje
C.G
C.F
MC
CF` Nuevo Centro de Empuje
MC Metacentro
C.F’
C.G
C.F
C.G. : Se concentra el pesoCF : Se concentra el empuje
MC-CF=I/Vsum
I: Menor momento de inercia de la superficie de la intersección entre líquido y sólido
Equilibrio de los cuerpos sumergidos
Equilibrio Indiferente
Equilibrio InestableEquilibrio Inestable
MG = 0MG = 0
MG < 0MG < 0
Equilibrio EstableEquilibrio Estable
MG > 0MG > 0
Para que haya flotación estable el metacentro debe estar encima del centro de gravedad.
MC
CF` Nuevo Centro de Empuje
MC Metacentro
C.G
C.F