boyas, globos y barcos son ejemplos familiares de elementos que flotan. Sin embargo, el fen贸meno de la flotaci贸n no se entiende com煤nmente. La flotaci贸n fue explicada por primera vez por el matem谩tico griego cl谩sico, Arqu铆medes, quien formul贸 el famoso principio que lleva su nombre. El principio de Arqu铆medes establece que un objeto sumergido total o parcialmente en un fluido (l铆quido o gas) act煤a sobre una fuerza ascendente o flotante igual al peso del fluido desplazado. La fuerza de flotaci贸n surge de una diferencia de densidad entre un fluido y un objeto inmerso en el fluido.
La densidad del agua es de 62.40 libras / pie c煤bico a 26 grados Fahrenheit, la temperatura del agua fr铆a del mar. La densidad del agua, como la de cualquier fluido, disminuye al aumentar la temperatura. por ejemplo, la densidad del agua es de 62.30 libras / pie c煤bico a 70 grados fahrenheit. Las mediciones m谩s precisas relacionadas con la densidad se obtienen mediante el uso de valores a temperaturas espec铆ficas.
imagina una boya hecha de corcho flotando en el agua. suponga que la boya tiene un volumen de 2 pies c煤bicos (pies c煤bicos) y una densidad de 15 libras por pie c煤bico. calcule el peso de la boya de la siguiente manera: 2 pies c煤bicos x 15 libras / pies c煤bicos = 30 libras.
calcule el peso del agua que tiene un volumen igual al de la boya, usando 62.4 libras / pie-cubicado como la densidad del agua, de la siguiente manera: 2 pies-cubos x 62.4 lbs / pie-cubos = 124.8 libras / pies-cubos .
tenga en cuenta que la boya, si se mantiene bajo el agua, desplaza 124.8 libras de agua. Seg煤n el principio de Arqu铆medes, la fuerza de flotaci贸n que act煤a sobre el corcho es de 124.8 libras, que es mayor que el peso del corcho. por lo tanto, si se suelta el corcho, la fuerza de flotaci贸n lo empuja hacia la superficie, donde permanece parcialmente sumergido.
calcule el volumen de agua desplazada por la boya flotante de la siguiente manera: 30 libras de agua / [62.4 libras / pie-cubicado] = 0.481 pies-cubito.
Calcule la cantidad del volumen de la boya que queda por encima de la superficie del agua, de la siguiente manera: 2 - 0.481 = 1.519 pies c煤bicos. por lo tanto, el porcentaje del volumen de la boya sobre el agua es: [1.519 / 2] x 100 = 76 por ciento.