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Principio de Arquímedes - Contenido educativo

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Subido el 30 de enero de 2008 por EducaMadrid

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Introducción al Principio de Arquímedes

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El principio de Arquímedes. En este vídeo vamos a conocer el enunciado del principio de Arquímedes. 00:00:00
Vamos a intentar entender el significado del principio y algunas consideraciones para aplicar este principio en distintos tipos de problemas. 00:00:07
Pasamos a la siguiente lámina y nos aparece el siguiente enunciado. 00:00:17
Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado. 00:00:23
Bla, bla, bla, bla, bla. Vamos a intentar entender el significado. Mirad. 00:00:33
El significado es sencillo. La dificultad está en los distintos problemas que nos van a caer donde vamos a tener que aplicarlo. 00:00:39
Intento explicar. Yo voy a introducir un cuerpo. Tenemos un recipiente. 00:00:49
El nivel, vamos a suponer que es agua, el contenido de ese recipiente e inicialmente el nivel del agua es esa línea naranja. 00:00:56
Primer detalle. El concepto de fluido no solamente se refiere a líquidos. 00:01:05
Cuando hablamos de fluido puede ser un líquido o un gas. El principio de Arquímedes es de aplicación tanto para líquidos como para gases. 00:01:13
En ambos casos son fluidos. Empezamos el razonamiento. 00:01:23
Yo tengo un fluido, en este caso es supuesto que es agua. Voy a introducir un cuerpo. 00:01:28
Si yo introduzco un cuerpo en ese fluido, vamos a suponer que este es el cuerpo en cuestión. 00:01:35
Es evidente, repito, que si introducimos ese cuerpo, ese líquido, en este caso el agua, va a aumentar el nivel. 00:01:43
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. 00:01:56
Primer razonamiento. 00:02:08
Segundo razonamiento. 00:02:11
Sentido común. 00:02:13
Este cuerpo que hemos introducido tiene un volumen. 00:02:15
Y es evidente que el volumen del cuerpo que hemos introducido tiene que ser igual al volumen de fluido desalojado. 00:02:18
Luego, primer razonamiento. 00:02:28
El volumen del fluido desalojado tiene que ser igual al volumen del cuerpo sumergido. 00:02:31
Ya hemos sacado una conclusión importantísima. 00:02:42
Al introducir ese cuerpo, desaloja una cierta cantidad de fluido. 00:02:45
Volumen de cuerpo y volumen de fluido desalojado tienen que ser iguales. 00:02:50
Segundo razonamiento. 00:02:56
Arquímedes demostró, es fácil demostrarlo experimentalmente, que al introducir ese cuerpo va a aparecer una fuerza denominada empuje vertical y hacia arriba. 00:02:59
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. 00:03:14
Esa sería la fuerza del empuje. 00:03:26
Siguiente razonamiento. 00:03:29
El valor de esa fuerza denominada empuje, Arquímedes demostró que es igual al peso del fluido desalojado. 00:03:32
Si yo pesara este fluido que ha desalojado el cuerpo, el peso de ese fluido es igual al empuje. 00:03:43
El empuje es igual al peso de ese fluido desalojado. 00:03:51
Repito, es una experiencia muy sencilla. 00:03:58
Nosotros con un dinamómetro, un recipiente, con cierta cantidad de agua y un cuerpo podemos demostrarlo. 00:04:02
Último razonamiento. 00:04:11
Voy a hacer el cálculo de la fuerza resultante que actúa sobre ese cuerpo. 00:04:13
Es evidente que ese cuerpo está sometido a la acción de atracción de la tierra. 00:04:19
Sobre ese cuerpo aparece el peso. 00:04:27
Tenemos dos fuerzas, en la misma dirección y de sentido contrario. 00:04:32
Consiguientemente, para hallar la fuerza resultante, la voy a dibujar por ejemplo en color negro, 00:04:37
restamos el valor del peso menos el valor del empuje. 00:04:43
En este caso vemos que el peso es mayor que el empuje, 00:04:48
luego la resultante sería esta fuerza que yo voy a representar en negro. 00:04:52
Y se denomina peso aparente. 00:04:58
Repito, última conclusión importante. 00:05:02
Dentro del principio de Arquímedes, la fuerza resultante 00:05:06
que aparece sobre un cuerpo sumergido en un fluido se denomina peso aparente 00:05:11
y sentido común va a ser igual al peso real del cuerpo menos el valor del empuje. 00:05:17
Tres consideraciones extraordinariamente importantes a la hora de realizar los problemas basados en el principio de Arquímedes. 00:05:28
Último razonamiento. 00:05:39
Tres posibilidades cuando nosotros dejamos libremente un cuerpo dentro de un fluido. 00:05:43
Pueden pasar tres cosas. 00:05:49
Que el cuerpo se hunda, como en este caso, es evidente que la fuerza del empuje es menor que el peso del cuerpo. 00:05:52
Segunda posibilidad. 00:06:02
Que se quede lo que se denomina entre dos aguas. 00:06:04
Es decir, se va a quedar sumergido pero ni llega al fondo ni sobrepasa la superficie. 00:06:07
Está en el interior denominado entre dos aguas. 00:06:14
Se produce cuando el empuje es igual al peso. 00:06:18
Y tercera posibilidad extraordinariamente frecuente. 00:06:22
Que se quede flotando. 00:06:26
Si el empuje es mayor que el peso, ese cuerpo evidentemente se va a quedar en flotación. 00:06:28
Resumen al contenido de lo dicho. 00:06:37
El amigo Arquímedes se montó el siguiente rollo. 00:06:40
Cuando introducimos un cuerpo dentro de un fluido, bien sea un líquido o un gas, 00:06:43
sobre ese cuerpo automáticamente aparece una fuerza vertical y hacia arriba. 00:06:50
Se denomina empuje. 00:06:56
Y se demuestra mediante una experiencia muy sencilla que el valor de esa fuerza llamada empuje 00:06:58
va a ser igual a lo que pesa el fluido que ha desalojado el cuerpo al introducirlo. 00:07:05
A partir de este razonamiento pasamos a la siguiente lámina y una advertencia que ya hice al inicio. 00:07:14
Los problemas basados en el principio de Arquímedes no siempre son fáciles. 00:07:21
Debemos tener en todo momento extraordinariamente claro los siguientes aspectos. 00:07:27
Mirad. 00:07:33
Cuando nos encontremos con un problema basado en el principio de Arquímedes 00:07:34
tenemos que tener a mano los siguientes razonamientos. 00:07:39
El volumen de fluido desalojado es igual al volumen del cuerpo sumergido. 00:07:42
En un momento determinado tenemos que tirar de este razonamiento para resolver el problema. 00:07:50
Segundo punto fundamental. 00:07:56
Sabemos que el empuje es igual al peso del fluido desalojado. 00:07:58
Tercer razonamiento. 00:08:05
Cuando hallamos la fuerza resultante de ese cuerpo que estaba dentro del fluido 00:08:08
la denominamos peso aparente. 00:08:14
Y sabemos que el llamado peso aparente es igual al peso real de ese cuerpo menos el valor del empuje. 00:08:17
Y detalles que son de sentido común. 00:08:26
Si yo quisiera en esta fórmula despejar el peso real, el empuje que resta pasaría sumando. 00:08:29
Es decir, también puedo decir que el peso real es igual al peso aparente más el empuje. 00:08:36
Y último detalle. 00:08:44
Para la realización de los problemas, las fórmulas que aparecen que vamos a recordar. 00:08:46
Densidad igual a masa partido por volumen. 00:08:52
Algunos físicos la densidad la expresan con la letra griega arro, se simboliza de esta forma. 00:08:55
Densidad igual a masa partido por volumen. 00:09:02
Si yo quisiera despejar la masa en esta fórmula, volumen que pasa multiplicando, masa igual, densidad por volumen. 00:09:05
Tenemos expresada la fórmula y si fuera necesario despejar el volumen, nunca se despeja en el denominador. 00:09:14
Despejo de esta fórmula, si quiero dejar solo el volumen, densidad que multiplica pasaría dividiendo. 00:09:22
Tres fórmulas fundamentales que vamos a tener que aplicar en los problemas basados en el principio de Arquímedes. 00:09:30
Y segunda fórmula, determinante en estos problemas, sabemos que el peso, por definición, masa por gravedad. 00:09:37
Pero es muy frecuente que la masa la deba sustituir por el producto de la densidad por el volumen. 00:09:46
Otra forma de expresar el peso, densidad por volumen, que es la masa multiplicado por la gravedad. 00:09:54
Resumen al contenido de este vídeo. 00:10:03
Todos conocemos el enunciado del principio de Arquímedes. 00:10:06
Hay que intentar entender lo que verdaderamente quiere decir. 00:10:10
Y vuelvo a insistir. 00:10:14
Los problemas no siempre son fáciles. 00:10:16
Tened a mano esos cuatro puntos para poder realizar problemas basados en el principio de Arquímedes. 00:10:19
Tema concluido. 00:10:30
Valoración:
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Idioma/s:
es
Materias:
Matemáticas
Niveles educativos:
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    • Primer Ciclo
    • Bachillerato adultos y distancia
Autor/es:
Fernando Martín: Profesor: www.ciberfisik.com
Subido por:
EducaMadrid
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
Visualizaciones:
14541
Fecha:
30 de enero de 2008 - 19:40
Visibilidad:
Público
Enlace Relacionado:
http://www.ciberfisik.com
Duración:
10′ 33″
Relación de aspecto:
4:3 Hasta 2009 fue el estándar utilizado en la televisión PAL; muchas pantallas de ordenador y televisores usan este estándar, erróneamente llamado cuadrado, cuando en la realidad es rectangular o wide.
Resolución:
320x240 píxeles
Tamaño:
31.38 MBytes

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