Los fluidos empujan hacia arriba a los objetos sumergidos — Educación física, 11–13 años
El agua y el aire pueden empujar hacia arriba a los objetos que están dentro de ellos. Esta fuerza de empuje explica por qué algunos flotan, se hunden o permiten que grandes barcos permanezcan en la superficie.
Un fluido puede sostenerte
Cuando un objeto está parcial o totalmente dentro del agua, el agua ejerce fuerza sobre todos sus lados, también hacia arriba. Ese empuje hacia arriba se llama flotación o fuerza de empuje. Si equilibra el peso del objeto, este flota en esa posición; si es menor, el objeto baja.
El problema de mantenerse a flote
La gente quería transportar cargas por el agua sin fabricar todos los barcos con un material ligero. Había que explicar por qué un barco pesado de acero flota mientras un pequeño clavo de acero se hunde. La respuesta está en la forma hueca del barco: desplaza mucha agua y produce suficiente empuje para equilibrar su peso.
Un bloque en el agua
Un bloque pesa 15 N y, totalmente sumergido, desplaza 2 litros de agua. Un litro de agua pesa aproximadamente 10 N, así que 2 litros producen unos 20 N de empuje hacia arriba. Como 20 N es mayor que 15 N, el bloque sube. Se detiene cuando desplaza solo unos 1,5 litros, que producen 15 N hacia arriba.
Pesado no siempre significa hundirse
Es razonable pensar que todo lo que pesa más que el agua debe hundirse. No importa solo la masa del objeto, sino cuánta agua desplaza toda su forma y cómo se reparte esa masa en su volumen. Una bola de acero se hunde, pero el mismo acero, convertido en un barco hueco, puede desplazar suficiente agua para flotar.
Barcos, chalecos salvavidas y submarinos
Los cascos de los barcos tienen una forma que desplaza suficiente agua para su peso, y los chalecos salvavidas añaden un volumen grande y ligero alrededor de la persona. Los submarinos cambian la cantidad de agua de sus tanques: al dejar entrar agua se hunden y al expulsarla suben. Estos aparatos utilizan el empuje de forma deliberada.
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