1r ciclo Principio de Arquímedes(?)

[arreldepi]

Hola, sabemos que cuando un cuerpo se sumerge en un fluido, si su densidad es menor que la del agua, y lo hundimos, actuará una fuerza de empuje hacia arriba. Mi pregunta es la siguiente, cuando hundimos un objeto (impermeable) hasta el fondo, se supone que debajo de él no queda fluido, aun así, actuará una fuerza de empuje que lo hará subir hacia arriba.

Esta es una duda que tenemos con un compañero de clase, no sabemos muy bien cuál es la respuesta aunque creemos que la cosa puede ir por ahí:

1. Por conservación de la energía, el cuerpo cuando está arriba tiene una determinada energía que cambia al hundirlo hasta el fondo, como hay agua que se desplaza del fondo hacia arriba, ésta también sufre un cambio en su energía (aunque visto así, parece que la energía se conserva, la de cada cuerpo, no se conservaría, no? O lo que cuenta es la del sistema entero?).

2. Que, debido a que el agua es más densa, el agua que hay en los laterales, empuja al cuerpo "metiéndose por debajo" y una vez lo eleva un poco, actúa la fuerza de Arquímedes. (esto parece que es lo que se ve cuando se hace, pero tampoco entendemos muy bien por qué sucede esto).


Cuál sería la explicación correcta?


Muchas Gracias!

[ser humano]

Re: Principio de Arquímedes(?)

a mi me parece algo parecida al 2. en principio habria que tener en cuenta que hay fluido entre el objeto impermeable y el recipiente, ya que de no haberlo diriamos que ambos estan fusionados, y que por lo tanto son uno solo (y no es asi).

[pod]

Re: Principio de Arquímedes(?)

Raízdepi, me ha gustado la pregunta. Tanto que en vez de escribir la respuesta aquí, lo haré (mañana o pasado si tengo tiempo) en un blog.

Te adelanto que uno puede intentar responder de las dos formas. Analizar el problema desde el primer punto de vista es lo más sencillo, pero creo que desde el segundo punto de vista (bien planteado) es más completo.

[Adosgel]

Re: Principio de Arquímedes(?)

Pero, en mi opinión, la opción más acorde a lo que sucede sería la segunda; de tal manera que si las superficies de contacto entre el cuerpo y el fondo fuesen impermeables, lisas y acoplasen con la suficiente precisión como para no permitir al agua entrar por su viscosidad, se daría el efecto ventosa.
Sería importante la forma del cuerpo... cuanta más superficie de contacto con el fondo respecto al volumen total del cuerpo, más a favor de mantenerse dicho efecto; pero actúa también contra él toda superficie del cuerpo que, según la forma de éste, esté en posición girada de la vertical hacia abajo, de manera que pueda actuar el fluido empujando al cuerpo hacia arriba.

Todo esto y mucho más, seguro que lo expresa mejor pod y con las definiciones adecuadas .

[polonio]

Re: Principio de Arquímedes(?)

Sí, señor. Muy bonita, pregunta. Gracias.

Me parece más completo también el segundo punto.

En lo que dices de la energía, pues la que tiene que conservarse es la del sistema completo.

Estaría bien entender el empuje como diferencia de presiones (del fluido por arriba y del fluido por debajo), así que, efectivamente, tendrá que colarse agua por debajo para que haya empuje. Si en cuerpo no tiene agua entre él y el fondo, no se levanta.

[pod]

Re: Principio de Arquímedes(?)

Sí, señor. Muy bonita, pregunta. Gracias.

Me parece más completo también el segundo punto.

En lo que dices de la energía, pues la que tiene que conservarse es la del sistema completo.

Estaría bien entender el empuje como diferencia de presiones (del fluido por arriba y del fluido por debajo), así que, efectivamente, tendrá que colarse agua por debajo para que haya empuje. Si en cuerpo no tiene agua entre él y el fondo, no se levanta.

Sí, de eso va el blog que quiero hacer (lo haré hoy si no me quedo sobado ). Se puede obtener el principio de Arquimedes a partir de eso usando los famosos teoremas integrales.

[arreldepi]

Re: Principio de Arquímedes(?)

Muchas Gracias a todos!!

La verdad es que la pregunta nació porque mi amigo no podía hundir una galleta en un vaso de leche y que ésta se quedase en el fondo sin hacer fuerza . Luego fue evolucionando y en lugar de una galleta (que absorbe la leche) pensamos qué sucedería si el cuerpo fuese impermeable.

Es decir, que aunque hundamos el cuerpo hasta el fondo, siempre queda algo de fluido entre él y la base del vaso, y es lo que acciona la fuerza de empuje por la diferencia de presiones, no?

Gracias y un saludo!

pd: pod gracias por tomarte el tiempo de escribir un artículo, tengo ganas de leerlo .