Tema 5
(E) Saberes previos
¿Te has sumergido alguna vez
en una tina rebosante de agua?
¿Qué sucede con el agua al en-
trar en ella?
A): Desequilibrio cognitivo
Los grandes barcos desplazan
grandes cantidades de agua; sin
embargo, tienen una capacidad
de flotación extraordinaria, ¿Pue-
des explicar por qué?
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Shutterstock, (2019). 12734984:
A. Arquímedes fue un famoso físico e
inventor que se dedicó a la investigación
y experimentación.
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El principio de Arquímedes
Arquímedes fue un matemático, físico e inventor griego, que nació en el
año 287 a. C. en Siracusa; lugar que actualmente corresponde a Sicilia, en
Italia, pero que en ese tiempo estaba ocupada por los griegos.
Sobre Arquímedes existen algunas historias. Por ejemplo, se le atribuye la
defensa de su pueblo natal frente a una flota naval invasora, utilizando un
sistema de espejos que reflejaban y concentraban la luz solar en los barcos
enemigos, prendiéndoles fuego.
Otra anécdota es que Hierón ll, rey de Siracusa, mandó a elaborar una coro-
na de oro puro y macizo. Pero como este rey era desconfiado, quiso com-
probar que la corona entera fuera hecha de oro, y no solamente la parte ex-
terna (la parte interna habría podido estar hecha de plata). Entonces pidió
al sabio Arquímedes que con algún método averiguara si la corona estaba
hecha o no de oro puro, eso sí, sin tener que volver a fundir la corona,
Se cuenta que un día Arquímedes, tomando un baño de tina en su hogar,
notó que su cuerpo al sumergirse desplazaba una cantidad de agua equi-
valente. Entonces pensó que se podría aplicar este fenómeno al cálculo de
volúmenes en cuerpos irregulares (como la corona). La leyenda cuenta que
fue tanta la alegría de Arquímedes de haber obtenido la solución a la in-
quietud del rey, que salió desnudo por las calles gritando “Eureka! ¡Eureka!
que significa “lo encontré”,
Así, Arquímedes había resuelto una gran dificultad: el cálculo del volumen
de un cuerpo irregular por el desplazamiento de otro cuerpo. Recordemos
que, obtenido el volumen de un cuerpo, este se puede pesar, y con estos
dos datos se puede calcular la densidad del cuerpo, que es una propiedad
específica de cada sustancia.
El principio de Arquímedes manifiesta que: “todo cuerpo que está en con-
tacto con un líquido experimenta una fuerza vertical, de abajo hacia arriba,
igual al peso del volumen de un líquido desplazado".
Esta fuerza vertical es conocida como el empuje, que corresponde al peso
del líquido que ha sido desplazado.
La fuerza de empuje se calcula así:
E=Vx 6, en donde
E= corresponde al empuje
V= corresponde al volumen del cuerpo sumergido
6 = corresponde a la densidad del líquido
Un cuerpo de forma irregular, al ser sumergido en un líquido
menos denso, se hunde y desplaza una cierta cantidad de
líquido (volumen equivalente), que corresponde al volumen
del cuerpo con forma irregular.
