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