El nombre de Arquímedes puede ser familiar para la mayoría de las personas, especialmente para aquellos de ustedes que están actualmente en el grado 11. Sí, fue un matemático e inventor de Grecia que vivió entre 287 aC - 212 aC. Es famoso por descubrir la ley de la hidrostática o mejor conocido como la Ley de Arquímedes.
El origen de esta ley fue simple. A partir del decreto del rey Hierón II, quien pidió a Arquímedes que investigara si su corona de oro estaba mezclada con plata o no. Incluso Arquímedes pensó seriamente en este problema, finalmente se sintió muy cansado y decidió arrojarse al baño público que estaba lleno de agua. Aquí, vio que había agua derramándose por el suelo y de inmediato encontró la respuesta. Se puso de pie y corrió desnudo hasta la casa. Cuando llegó a casa le gritó a su esposa: "¡Eureka! ¡Eureka! " que significa "¡He encontrado! ¡He encontrado! " Entonces apareció la ley de Arquímedes.
"Si un objeto se sumerge en un líquido, obtendrá una fuerza llamada flotabilidad (fuerza ascendente) igual al peso del líquido que desplaza".
Esta ley explica la relación de la gravedad y la fuerza ascendente de un objeto cuando se pone en el agua. Donde debido a la elevación hacia arriba (flotabilidad), los objetos en el líquido pesarán menos. Para que los objetos que se levantan en el agua se sientan más livianos que cuando se levantan en tierra.
El peso de un objeto en el agua recibe el símbolo Ws, el peso real del objeto recibe el símbolo W, mientras que la fuerza ascendente o la flotabilidad recibe el símbolo Fa.
Ws = W-Fa
Y la magnitud de la flotabilidad (Fa) está formulada por:
Fa = ρcair Vb g
Información:
Vb = volumen de objeto sumergido (m3)
ρcair = densidad del líquido (kg / m3)
g = aceleración debida a la gravedad (m / s2)
Objetos en la ley de Arquímedes
Cuando un objeto se sumerge en un líquido, existen 3 posibilidades de que ocurran, a saber, hundirse, flotar o flotar. Aquí está la explicación.
Objeto sumergido
Un objeto se declara sumergido en líquido si la posición del objeto es siempre en el fondo donde está el líquido. Esta situación ocurre cuando la densidad del líquido es menor que la densidad del objeto.
Ejemplo: una piedra puesta en agua
Objetos flotantes
Los objetos flotan en el líquido cuando la posición del objeto está debajo de la superficie del líquido y desde arriba de la base donde está el líquido. Esta situación ocurre cuando la densidad del líquido es la misma que la densidad del objeto.
Ejemplo: huevos cuando se ponen en agua
Objeto flotante
Un objeto flota en un líquido cuando la posición del objeto aparece parcialmente sobre la superficie del líquido y parcialmente sumergido en el líquido. Esta situación ocurre cuando la densidad del líquido es mayor que la densidad del objeto.
Ejemplo: plástico puesto en agua
La ley de Arquímedes en la vida cotidiana
Hidrómetro
El hidrómetro es una herramienta que se utiliza para medir la densidad de un líquido. Esta herramienta tiene la forma de un tubo que contiene un lastre y espacio de aire para que flote en posición vertical y sea estable a la vez. El hidrómetro funciona según el principio de Arquímedes. Donde mayor sea la densidad de la sustancia del agua, menos parte del hidrómetro se hundirá. Este hidrómetro se usa ampliamente para determinar la cantidad de contenido de agua en la leche, cerveza u otras bebidas.
Submarino
La aplicación de la ley de Arquímedes sobre submarinos es prácticamente la misma que para la construcción naval. Si el barco se va a sumergir, entonces se coloca agua de mar en el espacio de reserva para que aumente el peso del barco. Pues bien, la disposición de la cantidad de agua de mar que se introduce es lo que hace que el submarino se sumerja a una cierta profundidad, según se desee. Para hacerlo flotar, el barco eliminará el agua de mar del espacio de reserva.
Globo
Aparte de los hidrómetros y submarinos, la aplicación de la Ley de Arquímedes también se aplica a los tipos gaseosos. En este caso, el globo de aire caliente, que está suspendido en el aire, se llena con un gas que tiene una densidad menor que la densidad del aire en la atmósfera.
Grifo automático
Cualquiera cuya casa tenga bomba de agua debe haber notado que hay un tanque de almacenamiento que debe colocarse a cierta altura allí. El objetivo es obtener una gran presión para drenar el agua. En el tanque hay un flotador que funciona como grifo automático. Este grifo está hecho para flotar en el agua para que suba con el nivel del agua. Cuando el agua esté vacía, el flotador abrirá el grifo para drenar el agua. Viceversa, si el tanque está lleno, el flotador cerrará automáticamente el grifo.
