PRINCIPIODEARQUIMIDES
Principio de ArquímedesEl principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en unfluido experimenta un empuje verti...
 Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porciónde fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza q...
De este modo, para una porción de fluidoen equilibrio con el resto, se cumpleEmpuje=peso=rf·Gv El peso de la porción de ...
Supongamos un cuerpo sumergido dedensidad ρrodeado por un fluido de densidad ρf.El área de la base del cuerpo es A ysu...
 La presión debida al fluido sobre la base superiores p1= ρfgx, y la presión debida al fluido en la base inferiores p2= ...
 En el equilibrio tendremos quemg+p1·A= p2·Amg+ρfgx·A= ρfg(x+h)·A o bien,mg=ρfh·Ag Como la presión en la cara inferior ...
Como vemos, la fuerza de empuje tiene suorigen en la diferencia de presión entre laparte superior y la parte inferior del...
 Si no hay fluido entre el cuerpo y el fondo delrecipiente ¿desaparece la fuerza de empuje?, talcomo se muestra en la fig...
 Cuando un cuerpoestá parcialmente ototalmente sumergidoen el fluido que lerodea, una fuerza deempuje actúa sobre elcuerp...
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  1. 1. PRINCIPIODEARQUIMIDES
  2. 2. Principio de ArquímedesEl principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en unfluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso defluido desalojado.La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica enla figuras:1.El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el restodel fluido.2.La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la mismaforma y dimensiones.
  3. 3.  Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porciónde fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficiede separación es igual a p·dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS es unelemento de superficie. Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, laresultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anularcon el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto deaplicación es el centro de masa de la porción defluido, denominado centro de empuje.
  4. 4. De este modo, para una porción de fluidoen equilibrio con el resto, se cumpleEmpuje=peso=rf·Gv El peso de la porción de fluido es igual al producto de ladensidad del fluido rf por la aceleración de lagravedad g y por el volumen de dicha porción V.
  5. 5. Supongamos un cuerpo sumergido dedensidad ρrodeado por un fluido de densidad ρf.El área de la base del cuerpo es A ysu altura h.
  6. 6.  La presión debida al fluido sobre la base superiores p1= ρfgx, y la presión debida al fluido en la base inferiores p2= ρfg(x+h). La presión sobre la superficie lateral es variable y d Las fuerzas debidas a la presión del fluido sobre la superficie lateralse anulan. Las otras fuerzas sobre el cuerpo son las siguientes: Peso del cuerpo, mg Fuerza debida a la presión sobre la base superior, p1·A Fuerza debida a la presión sobre la base inferior, p2·A epende de la altura, está comprendida entre p1 y p2.
  7. 7.  En el equilibrio tendremos quemg+p1·A= p2·Amg+ρfgx·A= ρfg(x+h)·A o bien,mg=ρfh·Ag Como la presión en la cara inferior delcuerpo p2 es mayor que la presión en la carasuperior p1, la diferencia es ρfgh.El resultado es una fuerza haciaarriba ρfgh·Asobre el cuerpo debida al fluido que le rodea.
  8. 8. Como vemos, la fuerza de empuje tiene suorigen en la diferencia de presión entre laparte superior y la parte inferior del cuerposumergido en el fluido.
  9. 9.  Si no hay fluido entre el cuerpo y el fondo delrecipiente ¿desaparece la fuerza de empuje?, talcomo se muestra en la figuraSi se llena un recipiente con agua y se coloca un cuerpo en el fondo,el cuerpo quedaría en reposo sujeto por su propio peso mg y lafuerza p1A que ejerce la columna de fluido situada por encima delcuerpo, incluso si la densidad del cuerpo fuese menor que la delfluido.La experiencia demuestra que el cuerpo flotay llega a la superficie.
  10. 10.  Cuando un cuerpoestá parcialmente ototalmente sumergidoen el fluido que lerodea, una fuerza deempuje actúa sobre elcuerpo. Dicha fuerza tienedirección hacia arriba ysu magnitud es igual alpeso del fluido que hasido desalojado por elcuerpo.

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