Flotabilidad: Definición, ecuación y experimento

Experimento del huevo flotante

Que necesitas:

• Un vaso o frasco a través del cual se pueda ver y que sea lo suficientemente grande como para contener un huevo.
• Un huevo
• Agua
• Sal
• Una cuchara
• Papel
• Bolígrafo o lápiz

Este experimento demuestra la flotabilidad aumentando la densidad del agua agregando sal.

Comience colocando agua del grifo en el vaso y agregando con cuidado el huevo al agua. (¡No querrás romper el huevo!)

Dibuja en tu papel cómo se ve esto. ¿Dónde está el huevo en el agua?

A continuación, retira el huevo y añade una cucharada de sal. Revuelve el líquido para que la sal se disuelva en el agua. Vuelve a colocar el huevo en el agua y saca el vaso con el huevo. ¿Dónde se asienta el huevo en el agua?

Continúe haciendo esto, agregando sal y revolviendo y observando dónde flota el huevo en el agua hasta que esté en la parte superior del vaso.

¿Por qué pasó esto? El tamaño, la forma y el peso de los huevos siguen siendo los mismos. El agua salada es más densa que el agua corriente. Al aumentar la densidad del agua, aumentamos la presión del fluido debajo del huevo. Esto aumenta la flotabilidad del huevo, haciendo que flote.

¿Qué es la flotabilidad en física?

La flotabilidad es la capacidad que tiene un objeto de flotar cuando se sumerge en un fluido. Cualquier objeto total o parcialmente sumergido en un fluido experimentará una fuerza de flotación hacia arriba que es igual al peso del fluido que se desplaza.

¿Cuáles son algunos ejemplos de flotabilidad?

Cualquier objeto sumergido en agua y que tenga la capacidad de flotar es boyante. Las personas mientras nadan, los globos aerostáticos cuando están en el aire, un submarino sumergido en el océano o un barco flotando en el agua son todos ejemplos de flotabilidad.

¿Qué es la flotabilidad?

¿Cómo puede un gran barco hecho de acero flotar en el océano, mientras que un pequeño guijarro o un grano de arena se hunde hasta el fondo del océano? Este fenómeno se conoce como fuerza de flotación y se produce cada vez que un objeto se sumerge en un fluido.

La flotabilidad es la capacidad que tiene un objeto de flotar cuando se sumerge en un fluido, un fluido puede ser líquido o gaseoso. Cuando un objeto está en un fluido, las moléculas que componen el fluido golpean constantemente el objeto, lo que se sentirá como presión del fluido. La cantidad de presión del fluido en cualquier punto dado se debe al peso del fluido sobre él y, por lo tanto, es proporcional a la profundidad de un objeto. Por ejemplo, en la atmósfera, el aire se vuelve más fino a medida que se aumenta la altitud. La altitud es la altura a la que se encuentra un objeto respecto del suelo. A medida que aumenta la altitud, hay menos partículas de aire presentes, lo que hace que menos partículas de aire golpeen un objeto, lo que provoca una disminución en la presión del fluido.

Un ejemplo opuesto de esto es un objeto que se adentra en las profundidades del océano. Cuanto más profundo se adentra un objeto, como un submarino, en el océano, más moléculas fluidas hay en la parte superior del submarino. La gravedad juega un papel clave en la presión del fluido porque la gravedad atrae estas partículas, más partículas equivalen a más peso, y cuanto más profundo se adentra el submarino, mayor es la presión, ya que hay más partículas encima.

Los fluidos están formados por partículas que se mueven, chocando entre sí y con los objetos sumergidos en ellas. Por tanto, a medida que los fluidos se mueven, ejercen una fuerza sobre cualquier objeto que se encuentre dentro de ellos. La fuerza ascendente que ejerce un fluido sobre un objeto se conoce como fuerza de flotación. La fuerza de flotación que experimenta un objeto es igual a la cantidad de fluido que el objeto desplaza o mueve para ocupar ese espacio. Las aves experimentan una fuerza de flotación del aire mientras se elevan, mientras que un enorme barco de acero experimentará una fuerza de flotación del agua mientras navega a través del océano. La presión del fluido proveniente de la aceleración de la gravedad y la densidad del fluido, y la fuerza de flotación que es igual a la cantidad de fluido que desplaza un objeto, establecen juntas la flotabilidad de un objeto, determinando si se hundirán o flotarán.

¿Quién descubrió la flotabilidad?

“¡Eureka!” Arquímedes puede ser más famoso por saltar de su baño y correr por las calles de Siracusa gritando “¡Eureka!” que por su innovador descubrimiento, comúnmente conocido como método de desplazamiento, para determinar la densidad de un sólido. A Arquímedes se le encomendó la tarea de supervisar un proyecto para el rey Hierón de Siracusa. Este proyecto incluía la construcción del barco más grande jamás construido; con los materiales se podrían fabricar 60 barcos regulares. El barco debía estar cargado con regalos, un gimnasio completo, una biblioteca y un templo completo con estatuas y torres de mármol, bastante pesado por cierto.

Arquímedes hizo que el proyecto fuera un éxito gracias a sus descubrimientos. Siempre que un objeto se coloca bajo el agua, parcial o completamente, el objeto está desplazando o moviendo el agua para que el objeto pueda ocupar ese espacio. El principio de Arquímedes, también conocido como ley de flotabilidad, establece que un objeto que está total o parcialmente sumergido en un fluido está sujeto a una fuerza hacia arriba que es igual al peso del fluido que el objeto ha desplazado y actúa en el dirección ascendente. El peso que siente un objeto debido a la gravedad se contrarresta con la fuerza de flotación del fluido en el que está sumergido el objeto. Arquímedes pudo aplicar un número a la fuerza de flotación que siente un objeto.