Principio de Arquímedes.

UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO

FACULTAD DE INGENIERÍA

Escuela de Ing. Civil

 Curso de Estática.  Sección: 001

Profesor: Edgar Ferreira

Principio de Arquímedes

Integrantes:

Brito Pedro.

De Andrade Leonardo.

Rodrigues Victor.

Zumeta Sandra.

Principio de Arquímedes

Enunciado:

    “El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido en reposo, experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desalojado”.

    Es decir, al tener un recipiente que contenga un fluido (por ejemplo agua) si se le introduce un cuerpo, el fluido se desalojara o ascenderá ya que este cuerpo producirá una fuerza llamada empuje, que es expulsado verticalmente de abajo hacia arriba, haciendo que el volumen del recipiente aumente. La diferencia de volumen del recipiente será igual al volumen del solido introducido:[pic 3][pic 1][pic 2]

Vf des: volumen fluido desalojado                      Vc sum: volumen del cuerpo sumergido

Gracias a esa relación  se concluye que la fuerza de empuje producida por el cuerpo en el recipiente, será igual al peso de la diferencia del volumen que contiene el recipiente y se puede expresar de la siguiente forma: [pic 4]

[pic 5]

E: fuerza de empuje                   PF desalojado: peso del fluido desalojado o ascendido

 Arquímedes también explica el cálculo de las fuerzas que actúan en el cuerpo, las cuales son el empuje y la fuerza del peso, ambas  tienen la misma dirección pero poseen  sentidos contrarios. La resta de las dos fuerzas nos dan una fuerza resultante llamada “peso aparente”.[pic 6]

[pic 7]

PA: peso aparente                   P:peso del cuerpo                            E: fuerza de empuje

     Fueron planteadas por Arquímedes tres posibilidades cuando un cuerpo se introduce en un envase con un fluido en su interior y son las siguientes:

• Cuando el cuerpo se hunde, esto ocurre porque la fuerza de empuje es menor que el peso.
• Cuando el cuerpo flota, se debe a que la fuerza de empuje es mayor que el peso.
• Cuando el cuerpo se sumerge pero sin tocar fondo (estado intermedio), este caso sucede cuando la fuerza de empuje es igual al peso.

Video utilizado:

Para explicar y entender este principio y su aplicación utilizamos el siguiente video de la página web www.youtube.com :

https://www.youtube.com/watch?v=95Jrk9W5wr0

El video comienza con la explicación de la profesora sobra la teoría del principio pero de forma gráfica en una pizarra, donde ella llega a las 3 principales conclusiones del principio y expone las 3 ecuaciones antes explicadas en este informe.

[pic 8]

El grafico utilizado por la profesora es el siguiente: [pic 9]

[pic 10]

E: fuerza de empuje

PA: Peso Aparente

P: peso del solido

Posteriormente explica las 3 posibilidades que existen con respecto a si el sólido flota, se mantiene en el medio o no lo hace, la cual también hemos explicado anteriormente en la teoría.

La profesora concluye explicando como el científico Arquímedes se dio cuenta de esta teoría el cual es una anécdota que explica que fue mientras el científico se daba un baño y noto que el nivel del agua aumentaba en la bañera cuando el entraba en ella. A partir de esto él se inspiró para desarrollar esta teoría.

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