Principio de Arquímedes Subtitulado - Contenido educativo
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Vídeo explicativo del Principio de Arquímedes con subtítulos incluidos.
En este vídeo vamos a desarrollar el principio de Arquímedes.
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El principio de Arquímedes nos dice que todo cuerpo sumergido, total o parcialmente, en un fluido
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experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del líquido desalojado.
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Cuando nosotros tenemos un cuerpo sumergido en un fluido,
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vamos a suponer en principio que no está totalmente sumergido,
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el cuerpo experimentará una fuerza hacia arriba, que denominamos empuje,
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que es, al ser una fuerza, un vector, y el empuje será igual al peso del fluido desalojado.
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Es decir, todo el volumen que ocupa el cuerpo en el interior del fluido,
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este volumen de fluido, podríamos pesarlo y el peso de ese fluido será igual al empuje que sufre el objeto.
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Este empuje está causado por la diferencia de presiones entre la parte inferior del objeto y la parte superior.
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Si nosotros tenemos en cuenta que la presión la podemos definir como fuerza partido por superficie,
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de ahí podemos sacar que la fuerza es igual a la presión multiplicada por la superficie.
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Dado que en el interior de un fluido la presión será mayor cuanto más sumergido esté,
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tendremos aquí una presión 1 y en la parte superior una presión 2.
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De tal manera que la fuerza que va a sentir el objeto en la cara de abajo va a ir hacia arriba, esa será la fuerza 1,
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y la fuerza que siente el objeto en la cara superior va hacia abajo debido al peso de todo el líquido que tiene encima, que sería la fuerza 2.
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La presión se ejerce hacia el interior del objeto y por eso la fuerza 1 va hacia arriba y la fuerza 2 hacia abajo.
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De esta manera podemos, debido a estas fuerzas, calcular la fuerza resultante, R,
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que será igual a la F1 menos la F2, una va hacia arriba y otra hacia abajo, por lo tanto como son vectores, para calcular la fuerza total se resta.
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Con esto tendremos que la fuerza 1 será la presión 1 por la superficie menos la presión 2 por la superficie.
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Si suponemos que las superficies son iguales podemos decir que esto es presión 1 menos presión 2 multiplicado por la superficie.
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La presión, sabemos que es la fuerza partido por superficie y en este caso, como está causada por el peso del líquido que está encima del objeto,
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el peso viene dado por la masa multiplicado por la gravedad y dividido entre la superficie.
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Y la masa, de la fórmula de densidad es igual a masa por volumen, podemos decir que la masa será densidad por volumen y multiplicamos por la gravedad,
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dividimos entre la superficie.
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Podemos desarrollar esta fórmula, la densidad la dejamos igual y el volumen será la superficie por la altura del objeto y multiplicamos por la gravedad y dividimos entre la superficie.
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Lógicamente podemos tachar la superficie de arriba y de abajo, por lo tanto la presión vendrá dada por densidad por altura multiplicado por la gravedad.
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Una vez que sabemos esto, podemos continuar con la fuerza resultante sustituyendo la presión por el valor que tenemos aquí.
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Es decir, tendríamos densidad por gravedad por altura 1 menos densidad por gravedad por altura 2 multiplicado por la superficie.
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Dado que aquí estamos trabajando con el peso del fluido, la densidad es del fluido.
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De esta manera tendremos que la resultante va a ser la densidad del fluido por la gravedad por la altura 1 menos la altura 2 multiplicado por la superficie.
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Si consideramos que el objeto está totalmente sumergido, la altura 1 será esta distancia de aquí y la altura 2 esta distancia de aquí.
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De tal manera que la resta entre la altura 1 menos la altura 2 en realidad es la altura del objeto.
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Por lo tanto, tenemos que la resultante va a ser la densidad del fluido por la gravedad por la altura del objeto multiplicado por la superficie del objeto
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Y si multiplicamos la altura por superficie, sabemos entonces que la resultante va a ser la densidad del fluido por el volumen del objeto y por la gravedad
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Y a esto es a lo que llamamos empuje
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Una vez que hemos entendido el concepto del empuje, podemos definir el peso aparente como el peso que tiene un cuerpo en el interior de un fluido, que viene a ser el peso del cuerpo exterior del fluido menos el empuje, es decir, masa por gravedad menos el empuje que hemos definido antes, que sería la densidad del fluido por la gravedad por el volumen del objeto.
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Y una vez que entendemos el peso aparente, podemos ver las condiciones de flotación.
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Si el peso es menor que el empuje, la resultante será una fuerza hacia arriba.
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Eso quiere decir que el peso aparente es negativo y entonces el objeto sube hasta que el peso sea igual al empuje y entonces queda en equilibrio.
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La segunda opción es que el peso sea igual al empuje, es decir, el peso aparente sea igual a cero.
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En ese caso, el cuerpo queda en equilibrio.
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Y el tercer caso es que el peso sea mayor que el empuje, por lo tanto el peso aparente sea mayor que cero, y entonces el objeto se hunde.
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Y con esto tendríamos visto el principio de Arquímedes.
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- Idioma/s:
- Idioma/s subtítulos:
-
- Autor/es:
- Víctor Agua de la Roza
- Subido por:
- Víctor A.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 2
- Fecha:
- 27 de junio de 2024 - 10:06
- Visibilidad:
- Clave
- Centro:
- CPR INF-PRI-SEC CALASANZ
- Descripción ampliada:
- Vídeo con subtítulos adaptado para alumnos con problemas de audición.
- Duración:
- 05′ 16″
- Relación de aspecto:
- 1.91:1
- Resolución:
- 1024x536 píxeles
- Tamaño:
- 29.11 MBytes