La flotabilidad, o fuerza de flotación, se basa en el principio de Arquímedes. este principio establece que "cualquier objeto, total o parcialmente sumergido en un fluido, es impulsado por una fuerza igual al peso del fluido desplazado por el objeto". El principio de archimides es importante en aplicaciones de hidro-ingeniería, como la construcción naval. Los pasos a continuación detallan cómo calcular la fuerza de flotación.
obtenga el volumen del objeto sobre el que desea calcular la fuerza de flotación. Llamaremos a este valor para el volumen "v".
determine qué porcentaje (basado en el volumen) del objeto se sumergirá en el agua.
convierte este porcentaje a un número decimal. Llamaremos a este valor "v". por ejemplo; si el 100 por ciento del objeto se va a sumergir, v = 1.0. si se debe sumergir el 50 por ciento del objeto, v = 0.50.
sustituya este valor en la ecuación por fuerza de flotación: fb = (v) (v) x (sph2o) donde fb = fuerza de flotación y sph2o = gravedad específica del agua (considerada constante a 62.4 lb por pie cúbico).
multiplica v por v, y luego multiplica por 62.4 para obtener el valor de la fuerza de flotación, expresada en libras. Considere el siguiente ejemplo de un cubo de 2 pies por 2 pies por 2 pies para sumergir el 25 por ciento del agua. v = 2_2_2 = 8 pies cúbicos v = 25% = 0.25 sph2o = 62.4 libras por pie cúbico fb = 8 * 0.25 * 62.4 = 124.8 libras
así es como se calcula la fuerza de flotación, y ayuda a ilustrar cómo pueden flotar esos grandes barcos de acero. ¡Eso es bastante fuerza necesaria para empujar ese cubo de 2 pies solo una cuarta parte del camino en el agua!
propina
para los cálculos de los legos, se puede suponer que el peso específico del agua es de 62.4 libras por pie cúbico, ya que este valor no varía significativamente en los rangos de temperatura normal.