1 00:00:00,000 --> 00:00:07,000 El principio de Arquímedes. En este vídeo vamos a conocer el enunciado del principio de Arquímedes. 2 00:00:07,000 --> 00:00:17,000 Vamos a intentar entender el significado del principio y algunas consideraciones para aplicar este principio en distintos tipos de problemas. 3 00:00:17,000 --> 00:00:23,000 Pasamos a la siguiente lámina y nos aparece el siguiente enunciado. 4 00:00:23,000 --> 00:00:33,000 Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado. 5 00:00:33,000 --> 00:00:39,000 Bla, bla, bla, bla, bla. Vamos a intentar entender el significado. Mirad. 6 00:00:39,000 --> 00:00:49,000 El significado es sencillo. La dificultad está en los distintos problemas que nos van a caer donde vamos a tener que aplicarlo. 7 00:00:49,000 --> 00:00:56,000 Intento explicar. Yo voy a introducir un cuerpo. Tenemos un recipiente. 8 00:00:56,000 --> 00:01:05,000 El nivel, vamos a suponer que es agua, el contenido de ese recipiente e inicialmente el nivel del agua es esa línea naranja. 9 00:01:05,000 --> 00:01:12,000 Primer detalle. El concepto de fluido no solamente se refiere a líquidos. 10 00:01:13,000 --> 00:01:23,000 Cuando hablamos de fluido puede ser un líquido o un gas. El principio de Arquímedes es de aplicación tanto para líquidos como para gases. 11 00:01:23,000 --> 00:01:28,000 En ambos casos son fluidos. Empezamos el razonamiento. 12 00:01:28,000 --> 00:01:35,000 Yo tengo un fluido, en este caso es supuesto que es agua. Voy a introducir un cuerpo. 13 00:01:35,000 --> 00:01:43,000 Si yo introduzco un cuerpo en ese fluido, vamos a suponer que este es el cuerpo en cuestión. 14 00:01:43,000 --> 00:01:56,000 Es evidente, repito, que si introducimos ese cuerpo, ese líquido, en este caso el agua, va a aumentar el nivel. 15 00:01:56,000 --> 00:02:08,000 Es decir, si inicialmente el nivel de agua estaba en esa posición, al introducir o sumergir el cuerpo, está claro que el nivel de agua va a aumentar. 16 00:02:08,000 --> 00:02:11,000 Primer razonamiento. 17 00:02:11,000 --> 00:02:13,000 Segundo razonamiento. 18 00:02:13,000 --> 00:02:15,000 Sentido común. 19 00:02:15,000 --> 00:02:18,000 Este cuerpo que hemos introducido tiene un volumen. 20 00:02:18,000 --> 00:02:28,000 Y es evidente que el volumen del cuerpo que hemos introducido tiene que ser igual al volumen de fluido desalojado. 21 00:02:28,000 --> 00:02:31,000 Luego, primer razonamiento. 22 00:02:31,000 --> 00:02:41,000 El volumen del fluido desalojado tiene que ser igual al volumen del cuerpo sumergido. 23 00:02:42,000 --> 00:02:45,000 Ya hemos sacado una conclusión importantísima. 24 00:02:45,000 --> 00:02:50,000 Al introducir ese cuerpo, desaloja una cierta cantidad de fluido. 25 00:02:50,000 --> 00:02:56,000 Volumen de cuerpo y volumen de fluido desalojado tienen que ser iguales. 26 00:02:56,000 --> 00:02:59,000 Segundo razonamiento. 27 00:02:59,000 --> 00:03:14,000 Arquímedes demostró, es fácil demostrarlo experimentalmente, que al introducir ese cuerpo va a aparecer una fuerza denominada empuje vertical y hacia arriba. 28 00:03:14,000 --> 00:03:26,000 Es decir, si yo supongo que ese es el centro de gravedad del cuerpo, va a aparecer una fuerza vertical y hacia arriba denominada empuje. 29 00:03:26,000 --> 00:03:29,000 Esa sería la fuerza del empuje. 30 00:03:29,000 --> 00:03:32,000 Siguiente razonamiento. 31 00:03:32,000 --> 00:03:43,000 El valor de esa fuerza denominada empuje, Arquímedes demostró que es igual al peso del fluido desalojado. 32 00:03:43,000 --> 00:03:51,000 Si yo pesara este fluido que ha desalojado el cuerpo, el peso de ese fluido es igual al empuje. 33 00:03:51,000 --> 00:03:58,000 El empuje es igual al peso de ese fluido desalojado. 34 00:03:58,000 --> 00:04:02,000 Repito, es una experiencia muy sencilla. 35 00:04:02,000 --> 00:04:11,000 Nosotros con un dinamómetro, un recipiente, con cierta cantidad de agua y un cuerpo podemos demostrarlo. 36 00:04:11,000 --> 00:04:13,000 Último razonamiento. 37 00:04:13,000 --> 00:04:19,000 Voy a hacer el cálculo de la fuerza resultante que actúa sobre ese cuerpo. 38 00:04:19,000 --> 00:04:27,000 Es evidente que ese cuerpo está sometido a la acción de atracción de la tierra. 39 00:04:27,000 --> 00:04:32,000 Sobre ese cuerpo aparece el peso. 40 00:04:32,000 --> 00:04:37,000 Tenemos dos fuerzas, en la misma dirección y de sentido contrario. 41 00:04:37,000 --> 00:04:43,000 Consiguientemente, para hallar la fuerza resultante, la voy a dibujar por ejemplo en color negro, 42 00:04:43,000 --> 00:04:48,000 restamos el valor del peso menos el valor del empuje. 43 00:04:48,000 --> 00:04:52,000 En este caso vemos que el peso es mayor que el empuje, 44 00:04:52,000 --> 00:04:58,000 luego la resultante sería esta fuerza que yo voy a representar en negro. 45 00:04:58,000 --> 00:05:02,000 Y se denomina peso aparente. 46 00:05:02,000 --> 00:05:06,000 Repito, última conclusión importante. 47 00:05:06,000 --> 00:05:10,000 Dentro del principio de Arquímedes, la fuerza resultante 48 00:05:11,000 --> 00:05:17,000 que aparece sobre un cuerpo sumergido en un fluido se denomina peso aparente 49 00:05:17,000 --> 00:05:28,000 y sentido común va a ser igual al peso real del cuerpo menos el valor del empuje. 50 00:05:28,000 --> 00:05:39,000 Tres consideraciones extraordinariamente importantes a la hora de realizar los problemas basados en el principio de Arquímedes. 51 00:05:39,000 --> 00:05:43,000 Último razonamiento. 52 00:05:43,000 --> 00:05:49,000 Tres posibilidades cuando nosotros dejamos libremente un cuerpo dentro de un fluido. 53 00:05:49,000 --> 00:05:52,000 Pueden pasar tres cosas. 54 00:05:52,000 --> 00:06:02,000 Que el cuerpo se hunda, como en este caso, es evidente que la fuerza del empuje es menor que el peso del cuerpo. 55 00:06:02,000 --> 00:06:04,000 Segunda posibilidad. 56 00:06:04,000 --> 00:06:07,000 Que se quede lo que se denomina entre dos aguas. 57 00:06:07,000 --> 00:06:14,000 Es decir, se va a quedar sumergido pero ni llega al fondo ni sobrepasa la superficie. 58 00:06:14,000 --> 00:06:18,000 Está en el interior denominado entre dos aguas. 59 00:06:18,000 --> 00:06:22,000 Se produce cuando el empuje es igual al peso. 60 00:06:22,000 --> 00:06:26,000 Y tercera posibilidad extraordinariamente frecuente. 61 00:06:26,000 --> 00:06:28,000 Que se quede flotando. 62 00:06:28,000 --> 00:06:37,000 Si el empuje es mayor que el peso, ese cuerpo evidentemente se va a quedar en flotación. 63 00:06:37,000 --> 00:06:40,000 Resumen al contenido de lo dicho. 64 00:06:40,000 --> 00:06:43,000 El amigo Arquímedes se montó el siguiente rollo. 65 00:06:43,000 --> 00:06:50,000 Cuando introducimos un cuerpo dentro de un fluido, bien sea un líquido o un gas, 66 00:06:50,000 --> 00:06:56,000 sobre ese cuerpo automáticamente aparece una fuerza vertical y hacia arriba. 67 00:06:56,000 --> 00:06:58,000 Se denomina empuje. 68 00:06:58,000 --> 00:07:05,000 Y se demuestra mediante una experiencia muy sencilla que el valor de esa fuerza llamada empuje 69 00:07:05,000 --> 00:07:14,000 va a ser igual a lo que pesa el fluido que ha desalojado el cuerpo al introducirlo. 70 00:07:14,000 --> 00:07:21,000 A partir de este razonamiento pasamos a la siguiente lámina y una advertencia que ya hice al inicio. 71 00:07:21,000 --> 00:07:27,000 Los problemas basados en el principio de Arquímedes no siempre son fáciles. 72 00:07:27,000 --> 00:07:33,000 Debemos tener en todo momento extraordinariamente claro los siguientes aspectos. 73 00:07:33,000 --> 00:07:34,000 Mirad. 74 00:07:34,000 --> 00:07:39,000 Cuando nos encontremos con un problema basado en el principio de Arquímedes 75 00:07:39,000 --> 00:07:42,000 tenemos que tener a mano los siguientes razonamientos. 76 00:07:42,000 --> 00:07:50,000 El volumen de fluido desalojado es igual al volumen del cuerpo sumergido. 77 00:07:50,000 --> 00:07:56,000 En un momento determinado tenemos que tirar de este razonamiento para resolver el problema. 78 00:07:56,000 --> 00:07:58,000 Segundo punto fundamental. 79 00:07:58,000 --> 00:08:05,000 Sabemos que el empuje es igual al peso del fluido desalojado. 80 00:08:05,000 --> 00:08:08,000 Tercer razonamiento. 81 00:08:08,000 --> 00:08:14,000 Cuando hallamos la fuerza resultante de ese cuerpo que estaba dentro del fluido 82 00:08:14,000 --> 00:08:17,000 la denominamos peso aparente. 83 00:08:17,000 --> 00:08:26,000 Y sabemos que el llamado peso aparente es igual al peso real de ese cuerpo menos el valor del empuje. 84 00:08:26,000 --> 00:08:29,000 Y detalles que son de sentido común. 85 00:08:29,000 --> 00:08:36,000 Si yo quisiera en esta fórmula despejar el peso real, el empuje que resta pasaría sumando. 86 00:08:36,000 --> 00:08:44,000 Es decir, también puedo decir que el peso real es igual al peso aparente más el empuje. 87 00:08:44,000 --> 00:08:46,000 Y último detalle. 88 00:08:46,000 --> 00:08:52,000 Para la realización de los problemas, las fórmulas que aparecen que vamos a recordar. 89 00:08:52,000 --> 00:08:55,000 Densidad igual a masa partido por volumen. 90 00:08:55,000 --> 00:09:02,000 Algunos físicos la densidad la expresan con la letra griega arro, se simboliza de esta forma. 91 00:09:02,000 --> 00:09:05,000 Densidad igual a masa partido por volumen. 92 00:09:05,000 --> 00:09:14,000 Si yo quisiera despejar la masa en esta fórmula, volumen que pasa multiplicando, masa igual, densidad por volumen. 93 00:09:14,000 --> 00:09:22,000 Tenemos expresada la fórmula y si fuera necesario despejar el volumen, nunca se despeja en el denominador. 94 00:09:22,000 --> 00:09:30,000 Despejo de esta fórmula, si quiero dejar solo el volumen, densidad que multiplica pasaría dividiendo. 95 00:09:30,000 --> 00:09:37,000 Tres fórmulas fundamentales que vamos a tener que aplicar en los problemas basados en el principio de Arquímedes. 96 00:09:37,000 --> 00:09:46,000 Y segunda fórmula, determinante en estos problemas, sabemos que el peso, por definición, masa por gravedad. 97 00:09:46,000 --> 00:09:54,000 Pero es muy frecuente que la masa la deba sustituir por el producto de la densidad por el volumen. 98 00:09:54,000 --> 00:10:03,000 Otra forma de expresar el peso, densidad por volumen, que es la masa multiplicado por la gravedad. 99 00:10:03,000 --> 00:10:06,000 Resumen al contenido de este vídeo. 100 00:10:06,000 --> 00:10:10,000 Todos conocemos el enunciado del principio de Arquímedes. 101 00:10:10,000 --> 00:10:14,000 Hay que intentar entender lo que verdaderamente quiere decir. 102 00:10:14,000 --> 00:10:16,000 Y vuelvo a insistir. 103 00:10:16,000 --> 00:10:19,000 Los problemas no siempre son fáciles. 104 00:10:19,000 --> 00:10:30,000 Tened a mano esos cuatro puntos para poder realizar problemas basados en el principio de Arquímedes. 105 00:10:30,000 --> 00:10:31,000 Tema concluido.