FLOTACION
¿Qué se entiende por flotación?
Se entiende por flotación aquel cuerpo (gases, sólidos, líquidos) que queda en suspensión debido a su peso específico y densidad.
¿Por qué los cuerpos flotan?
Los cuerpos flotan debido a que el equilibrio en un cuerpo sumergido depende del metacentro. Hay equilibrio si el metacentro queda encima del centro de gravedad del cuerpo y este flota.
Densidad y peso específico son conceptos que relacionan la masa o el peso de un cuerpo con su volumen por ello son determinantes para que un cuerpo flote. Todo líquido ejerce una fuerza hacia arriba que actúa sobre los cuerpos sumergidos en él. Esta fuerza lo hará flotar si es mayor que el peso del cuerpo.
¿En que consiste el principio de Arquímedes?
El principio de Arquímedes, establece que: “Un cuerpo sumergido en un líquido es empujado hacia arriba con una fuerza igual al peso del líquido que desaloja.
El equilibrio en un cuerpo sumergido depende del metacentro. Hay equilibrio si el metacentro queda encima del centro de gravedad del cuerpo y este flota. Los Aeróstatos (globos y dirigibles) son aparatos que flotan en el aire. Densidad y peso específico son conceptos que relacionan la masa o el peso de un cuerpo con su volumen.
Por ejemplo, si un bloque metálico que posee un volumen de 100 cm3 se hunde en agua, desplazará un volumen similar de agua cuyo peso aproximado es 1 N. Por tanto, el bloque parecerá que pesa 1 N menos.
Un objeto flota si su densidad media es menor que la densidad del agua. Si éste se sumerge por completo, el peso del agua que desplaza (y, por tanto, el empuje) es mayor que su propio peso, y el objeto es impulsado hacia arriba y hacia fuera del agua hasta que el peso del agua desplazada por la parte sumergida sea exactamente igual al peso del objeto flotante. Así, un bloque de madera cuya densidad sea 1/6 de la del agua, flotará con 1/6 de su volumen sumergido dentro del agua, ya que en este punto el peso del fluido desplazado es igual al peso del bloque.
Por el principio de Arquímedes, los barcos flotan más bajos en el agua cuando están muy cargados (ya que se necesita desplazar mayor cantidad de agua para generar el empuje necesario).
Además, si van a navegar en agua dulce no se pueden cargar tanto como si van a navegar en agua salada, ya que el agua dulce es menos densa que el agua de mar y, por tanto, se necesita desplazar un volumen de agua mayor para obtener el empuje necesario. Esto implica que el barco se hunda más.
¿Por qué un trasatlántico flota y un aguja no?
La respuesta está en el Principio de Arquímedes
El trasatlántico flota porque la nueva forma desplaza más agua y por lo tanto el empuje sobre el es mayor y en consecuencia, flota. Los barcos están diseñados de manera que el metacentro quede siempre por encima del centro de gravedad en caso de que se muevan o desplacen lateralmente.
Por último, es importante notar que, además del volumen de líquido desplazado, la densidad del líquido utilizado importa, porque el empuje es igual al peso del líquido desplazado.
De la misma manera se puede explicar la facilidad para flotar en las aguas del Mar Muerto, cuya densidad es más alta que la del agua otros mares, porque el agua del Mar Muerto es mucho más salina y, en consecuencia, más densa que el agua del resto de los mares.
ACTIVIDAD Nº 1
1. La gráfica que se muestra a continuación sirve como dispositivo para verificar el Principio de Arquímedes. A partir de la explicación dada por el docente a través del blogger intenta deducir como podemos utilizar el dispositivo.
Responde en tu cuaderno:
¿Cómo podemos utilizar el dispositivo?
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2. Ahora, en grupos diseñen una propuesta como proyecto para
¿Qué necesitas?
Un dinamómetro
Una balanza analítica (electrónica)
Recipientes como los que aparecen en la ilustración
Diferentes líquidos que presenten diferentes densidades.
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