Cuerpos de natación

La natación es la capacidad de un cuerpo para mantenerse en la superficie de un líquido oa cierto nivel dentro de un líquido o gas . La flotación de los cuerpos se explica por la ley de Arquímedes .

Condición de flotación de cuerpos

El comportamiento de un cuerpo en un líquido o gas depende de la relación entre los módulos de gravedad y la fuerza de Arquímedes que actúan sobre este cuerpo [1] [2] . Son posibles los siguientes tres casos: ${\mathbf{F_{T))}$ ${\mathbf{F}}_{A}$

${\mathbf {F_{T}}}>{\mathbf {F}}_{A}$ - el cuerpo se hunde;
${\mathbf{F_{T}}}={\mathbf{F}}_{A}$ - un cuerpo flota en un líquido o gas;

${\mathbf {F_{T}}}<{\mathbf {F}}_{A}$ - el cuerpo flota hasta que empieza a flotar.

Otra formulación (donde es la densidad del cuerpo, es la densidad del medio en el que está inmerso): ${\mathbf {p_{t))}$ ${\mathbf {p_{s))}$

${\mathbf {p_{t}}}>{\mathbf {p}}_{s}$ - el cuerpo se hunde;
${\mathbf{p_{t}}}={\mathbf{p}}_{s}$ - un cuerpo flota en un líquido o gas;
${\mathbf {p_{t}}}<{\mathbf {p}}_{s}$ - el cuerpo flota hasta que empieza a flotar.

Ley de Arquímedes

El antiguo científico griego Arquímedes formuló la ley según la cual un cuerpo sumergido flota en equilibrio cuando su peso es igual al peso del volumen de líquido desplazado por él [1] [2] .

En este caso, la fuerza de empuje, por naturaleza la fuerza de presión, depende de la densidad del fluido (ρ fluido ), y el peso ( Gravedad ) de la densidad del cuerpo (ρ objeto ). Ambas fuerzas son la resultante de cargas distribuidas.

${F}_{A}=\rho{g}V,$ donde es la densidad del líquido (gas), es la aceleración de caída libre y es el volumen del cuerpo sumergido (o la parte del volumen del cuerpo debajo de la superficie). Si el cuerpo flota en la superficie (se mueve uniformemente hacia arriba o hacia abajo), entonces la fuerza de flotación (también llamada fuerza de Arquímedes) es igual en valor absoluto (y de dirección opuesta) a la fuerza de gravedad que actúa sobre el volumen de líquido (gas). ) desplazada por el cuerpo, y se aplica al centro de gravedad de este volumen. $\rho$ ${gramo}$ $V$

Se cree que Arquímedes derivó esta ley al resolver el problema de determinar la densidad de un cuerpo sin recurrir a los volúmenes. Según la leyenda, necesitaba averiguar si la corona, que pesaba tanto como un lingote de oro, estaba hecha de oro. No pudo medir directamente el volumen de la corona debido a su forma compleja.

Notas

↑ 1 2 Kochin N.E., Kibel I.A., Roze Yu.V. Hidromecánica teórica. - 1963. - T. 1.
↑ 1 2 Perelman Ya.I. Física entretenida. - 1981. - T. libro 2.

Enlaces

artículo en el Diccionario Enciclopédico de Brockhaus y Efron

Véase también

Flotabilidad