Flotabilidad

El empuje hidrostático, viene del hecho de que la presión de un fluido aumenta con la profundidad y del hecho de que esta presión aumentada, se ejerce en todas las direcciones (Principio de Pascal) de modo que hay una fuerza neta de desequilibrio hacia arriba, ejercida sobre el fondo del objeto sumergido.

Puesto que la "bola de agua" a la izquierda está en equilibrio, y exactamente soportada por la diferencia en la presión en todos sus puntos, y el objeto sólido a la derecha experimenta el mismo entorno de presión, se deduce que la fuerza de empuje sobre el objeto sólido es igual al peso del agua desplazada (peso de la bola de agua) (Principio de Arquímedes).

Objetos de igual volumen, experimentan iguales empujes hidrostático.

Aplicaciones de Flotabilidad.

Volúmenes Iguales Sienten Empujes Hidrostáticos Iguales

Cada una desalojará 10 gramos de agua, produciendo masas aparente de -8,(el corcho se aceleraría hacia arriba), 17 y 103 gramos, respectivamente.

Si desde el reposo en el agua, liberásemos las tres bolas, sus comportamientos sin duda, serían diferentes. El corcho subiría hacia la superficie, el aluminio se hundiría, y el plomo se hundiría más rápidamente. Pero la fuerza de empuje sobre cada una de ellas es la misma, porque los entornos de presión son idénticos y el desalojo de agua igual. La diferencia en el comportamiento proviene de la comparación de esa fuerza de empuje con el peso del objeto.

Principio de Arquímedes

¡Hmm! ¡La corona parece mas ligera bajo el agua!

La fuerza de empuje hidrostático sobre un objeto sumergido, es igual al peso del líquido desalojado por el objeto. Para el agua, con una densidad de un gramo por centímetro cúbico, esto proporciona una manera conveniente de determinar el volumen de un objeto con forma irregular, y por tanto determinar luego su densidad.

¿Cual es su Densidad?

Principio de Arquímedes

¡Hmm! ¡La corona parece mas ligera bajo el agua!

La fuerza de empuje hidrostático sobre un objeto sumergido, es igual al peso del líquido desalojado por el objeto. Para el agua, con una densidad de un gramo por centímetro cúbico, esto proporciona una manera conveniente de determinar el volumen de un objeto con forma irregular, y por tanto determinar luego su densidad.

Principio de Arquímedes

La fuerza de empuje hidrostático sobre un objeto sumergido, es igual al peso del fluido desalojado. Este principio es útil para determinar el volumen y por consiguiente la densidad de un objeto con forma irregular, por medio de medir su masa en el aire, y su masa efectiva cuando se sumerge en agua (densidad = 1 gramo por centímetro cúbico). Esta masa efectiva bajo el agua, será su masa real menos la masa del fluido desalojado. Por consiguiente, la diferencia entre las masas real y efectiva, nos da la masa del agua desalojada y permite el cálculo del volumen del objeto con forma irregular (como la corona del rey en la historia de Arquímedes). La masa dividida por el volumen así determinado, nos da una medida de la densidad media del objeto. Arquímedes encontró que la densidad de la corona del rey supuestamente de oro, tenía realmente menos densidad que la densidad conocida del oro - deduciendo que estaba hueca o rellena con una sustancia menos densa.

El exámen de la naturaleza de la flotabilidad muestra que la fuerza de empuje hidrostático sobre un volumen de agua y un objeto sumergido del mismo volumen, son iguales. Puesto que esto soporta exactamente el volumen de agua, se sigue que la fuerza de empuje hidrostático sobre un objeto sumergido, es igual al peso del agua desalojada. Esta es la esencia del principio de Arquímedes.