APLICACIÓN PRÁCTICA

Empuje sobre un cuerpo sumergido
  • Un objeto sumergido completamente desplaza un volumen de líquido igual a su propio volumen. El empuje hacia arriba es igual al peso del líquido desplazado.
  • Cuando un objeto pesa menos de lo que pesa el volumen total de líquido que puede desplazar, se hunde hasta que el empuje iguale al peso y entonces flotará parcialmente sumergido.

Vamos a utilizar un applet que permite variar la densidad de un cuerpo entre 0 y 1. Verás que al sumergir un cuerpo en un líquido, cuando se alcanza el equilibrio y el cuerpo flota, el peso del líquido desplazado es igual al peso del cuerpo. Cuando el peso del cuerpo en el vacío es igual al empuje del líquido se alcanza el equilibrio y el cuerpo no se hunde. Si alteras el equilibrio con un impulso hacia abajo, el cuerpo oscila con un moviniento vibratorio armónico simple.

Lee en esta página más abajo las instrucciones de manejo del applet.


Instrucciones para manejar el applet

Este applet en java muestra los efectos del empuje actuando sobre un objeto (siempre menos denso que el agua, d < 1 g/cc).

Puedes cambiar la densidad del objeto flotante (representado por el bloque central superior).

Con el boton izquierdo del ratón pulsado, arrastra encima de la línea superior de la parte gris del bloque situado arriba a la izquierda. Al soltarlo se establece un nuevo valor de la densidad.

El bloque del centro se transforma en otro de igual masa que el de la izquierda (área gris).

El área gris (la masa) se distribuye uniformemente por todo el volumen del cuerpo.

(La misma masa distribuida sobre más volumen --- > menos densidad)

El bloque comienza a descender hasta que el empuje iguala al peso.

El volumen desplazado se representa por el área gris que aparece en la esquina inferior izquierda.

La gráfica de la presión muestra, en la parte derecha, como varía con la profundidad.

Cuando el bloque está quieto, en equilibrio:

Puedes pulsar dentro del bloque, arrastar, desplazar (arriba o abajo) y soltar .
La diferencia entre el peso y el empuje hace que el bloque oscile con un movimiento vibratorio armónico simple.

Durante la animación:

Presionando el botón izquierdo del ratón puedes suspender la animación (al soltarlo se reanuda).