Densidad del corcho Se muestra un líquido de densidad D y sumergido en él un cuerpo cilíndrico de altura H y área A en su parte superior e inferior. Según [3], en la superficie superior la presión es P1 = Dgh1, donde h1 es la profundidad a que se encuentra dicha superficie. Igualmente, en la superficie inferior es P2 = Dgh2. Arriba la fuerza producida por la presión actúa hacia abajo y la de abajo actúa hacia arriba, siendo mayor esta última dado que h2 > h1.
Los valores de estas dos fuerzas deben ser F 1 = P1 A y F 2 = P2 A, respectivamente, con lo cual la fuerza total resultante a la presión que aplica el fluido, ya que las fuerzas laterales se anulan, es: F = F 2 – F 1;
es decir, F = (P2 – P1) A A,
o bien, F = (Dgh2 – Dgh1) A A;
lo que se puede escribir como: F = Dg(h2 – h1) A A = DgHA;
Pero como el volumen del cilindro, y también el del líquido desalojado, es V = HA, encontramos que la fuerza que actúa hacia arriba y corresponde al empuje E es: E = DgV
[6]
Como la masa del líquido desalojado es, según [1],
m = DV ,
el empuje corresponde a E = mg,
que es el peso del líquido desalojado. Así, hemos demostrado, gracias a las matemáticas, el principio de Arquímedes. No es muy difícil comprender que este es un resultado general; es decir, no depende de la forma del cuerpo que esté sumergido.
Empuje y flotabilidad Sabemos que algunos objetos flotan sobre los líquidos y otros se hunden. Más exactamente, como lo indica la figura 71, hay tres posibilidades. Si el peso del objeto es mayor que el empuje (a), este se hunde hasta llegar al fondo del recipiente; si es igual al empuje (b), permanecerá “entre dos aguas”; y si es menor que el empuje (c), el cuerpo saldrá a flote y emerge rá del líquido reduciéndose el empuje hasta hacerse igual al peso.
En la figura 72 se ilustra este último caso con más detalle. En (a) el cuerpo está completamente sumergido, pero como el empuje es mayor que su peso, está ascendiendo. Luego llegará a la posición que se indica en (b), pero igual que antes, seguirá ascendiendo. Desde este momento en adelante parte del cuerpo quedará por encima del nivel del líquido y el empuje se empezará a reducir, hasta hacerse igual a su peso. En este momento el cuerpo flotará en equilibrio. Las flechas azules indican el sentido del movimiento del cuerpo. En los líquidos en general, en tanto, las burbujas de aire u otros gases ascienden igual que un corcho, y lo hacen por la misma razón.
**************************************************************************
Los cuerpos que tienen idéntico volumen pueden poseer, sin embargo, masas diferentes. ¿Cómo diferenciamos unos de otros? Definimos una nueva magnitud que lo refleje: la densidad. La densidad es una propiedad característica de la materia que nos permite diferenciar una sustancia de otra. Su unidad en el SI es el kg/m 3.
Densidad (d)=masa(m)/volumen(V)
Densidad del agua:
Densidad del corcho
El caso del agua es único, ya que 1 g es la masa de 1 cm3 (1 mL) de agua. El mismo número que expresa la masa de agua, en gramos, indica también su volumen en cm3 (ml). Por tanto, la densidad del agua es 1 g/cm3. En cambio, 1 cm3 de corcho tiene una masa de solo 0,25 g.
Otra forma de realizarlo.En una probeta de 100mL o 50 ml llena agua hasta un nivel dado, si la probeta es de 100mL, llena con agua hasta unos 60mL, luego coloca el corcho, y con ayuda de un alfiler, empuja el corcho hasta que se sumerga totalmente, ojo que debes de tratar que la punta del alfiler ( o pude ser su cabezita) se sumerga lo meos posible en el agua para ser ma s exactos. marca el volumen de agua que a aumentado, y por diferencia pudes tener el volumen del corcho. bueno, luego lo pesas (en gramos) y haces la division clasica para determinar la densidad... peso(en gramos) entre el volumen (en mL). Hacerlo tres veces todo y sacar un promedio.
