Respuestas

2012-04-09T23:28:33+02:00

1) Definición:
Es la capacidad de un cuerpo para sostenerse sobre un fluido. Se dice que un cuerpo está en flotación cuando permanece suspendido en un entorno líquido o gaseoso, es decir en un fluido.
La flotabilidad es una fuerza que se experimenta como un empuje hacia arriba con sentido opuesto a la fuerza de gravedad.
2) Elementos que influyen en la flotación
Para que un objeto o cuerpo pueda flotar influyen varios factores, a continuación se hablará y describirá cada uno de estos.
Densidad del líquido:
Se entiende como densidad a una medida utilizada para determinar la cantidad de masa contenida en cierto volumen.
Uno de los factores que determinan la densidad es la temperatura del líquido, si aumenta la temperatura la densidad se varia un poco haciéndose menor.
Para un cuerpo en equilibrio que flota sobre la superficie de un líquido, tenemos que el peso es igual al empuje
mg=rfVg
Conocida la masa del cuerpo y el volumen de la parte sumergida, podemos determinar la densidad del líquido.
La densidad en un líquido se mide muy similar a la de un sólido, podemos emplear para esto los siguientes instrumentos:
Picnómetro
La probeta
Principio de Arquímedes
El agua posee una densidad de 1.000 kg/ m3
Peso y empuje:
Cuando ponemos un objeto en un líquido da la impresión de que pesa menos y en ocasiones podemos observar que estos cuerpos flotan, pero no es que pese menos, el peso del cuerpo siempre es el mismo. Lo que influye para que suceda este fenómeno es la llamada fuerza de empuje. Esta fuerza actúa hacia arriba lo que hace que nos dé la impresión de que pesa menos o de que flote.
¿Cómo se dan estas fuerzas?

Imaginemos diferentes cuerpos sumergidos en agua y representemos la distribución de fuerzas sobre sus superficies teniendo en cuenta el teorema general de la hidrostática. La simetría de la distribución de las fuerzas permite deducir que la resultante de todas ellas en la dirección horizontal será cero. Pero en la dirección vertical las fuerzas no se compensan: sobre la parte superior de los cuerpos actúa una fuerza neta hacia abajo, mientras que sobre la parte inferior, una fuerza neta hacia arriba. Como la presión crece con la profundidad, resulta más intensa la fuerza sobre la superficie inferior. Concluimos entonces que: sobre el cuerpo actúa una resultante vertical hacia arriba que llamamos empuje.
Esta fuerza es igual al peso del fluido desalojado. Entonces esta fuerza se podría deducir de la siguiente manera:
Fuerza de empuje= Volumen sumergido. Densidad líquido. Aceleración de la gravedad
Según sean los valores de E y P pueden darse tres casos:
1. Que el peso y el empuje sean iguales: E = Peso (m.g). El cuerpo estará en equilibrio (fuerza resultante nula) y "flotará entre aguas".
2. Que el empuje sea mayor que el peso: E > Peso (m.g) . El cuerpo ascenderá y quedará flotando.
3. Que el empuje sea menor que el peso: E < Peso (m.g). El cuerpo se hundirá


Cuerpo flotando: En este caso la fuerza de empuje es igual que el peso

Cuerpo sumergido: En este caso el peso es mayor que la fuerza de empuje