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El principio de Arquímedes y la flotabilidad

📄 teoria fisica 🎓 otro · 2° TELESECUNDARIA México 🇲🇽 MX 🗣 Español
Página 300
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Página 300 de Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 2°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

El empuje es E = \rho V g. Si W = E hay equilibrio; si W < E flota; si W > E se hunde.

📚 theory fisica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 300

Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Análisis teórico: Principio de Arquímedes

La página presenta el principio de Arquímedes y la condición de flotabilidad de los cuerpos.

  1. Condición de equilibrio: Si el peso del objeto (W) es igual al empuje (E), el objeto permanece en equilibrio en cualquier punto del fluido.
  2. Condición de flotación: Si W < E, el objeto flota.
  3. Condición de hundimiento: Si W > E, el objeto se hunde.

La fórmula del empuje es:

E = \rho \times V \times g

Donde:

  • E = empuje (N)
  • \rho = densidad del fluido \left(\frac{\text{kg}}{\text{m}^{3}}\right)
  • V = volumen desplazado (\text{m}^{3})
  • g = aceleración de la gravedad \left(9.81 \, \frac{\text{m}}{\text{s}^{2}}\right)

Respuesta: El principio de Arquímedes establece que todo cuerpo sumergido recibe un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido que desplaza. La flotabilidad depende de la comparación entre el peso del objeto y dicho empuje.

Contenido de la página

Cuando el peso del objeto y el empuje recibido de parte del fluido sean iguales, el objeto estará en equilibrio en cualquier parte de la superficie del fluido. Si el peso del objeto sumergido es menor al del empuje recibido de parte del fluido, entonces flotará.

Esto se observa en la imagen que muestra tres frascos con 3 objetos diferentes: uno más pesado, uno más ligero y otro igual a la fuerza de empuje.

Finalmente, se tiene la fórmula del empuje:

E = \rho \times V \times g

Siendo E = \text{empuje (N)}, \rho = \text{densidad} \left(\frac{\text{kg}}{\text{m}^{3}}\right), V = \text{Volumen (m}^{3}\text{)},

g = \text{aceleración debida a la gravedad} \left(9.81 \, \frac{\text{m}}{\text{s}^{2}}\right)

El principio de Arquímedes trata de la flotabilidad de los objetos que se sumergen en un fluido, y ésta depende del empuje hacia arriba que recibe por parte del fluido, así como del peso del objeto que va hacia abajo; la relación entre estas dos variables, empuje y peso, va a determinar si flota o se hunde el objeto.

La hidrostática estudia los fenómenos relacionados con fluidos, ya sean líquidos o gaseosos. La presión depende de la fuerza aplicada en una cierta área donde se transmitirá por igual a todos los puntos del fluido sin importar su profundidad; esto lo observó Pascal. Para el caso de objetos sumergidos en fluidos, la presión es la misma en todos los puntos a la misma profundidad, independientemente de la forma del contenedor. Cuando un objeto es sumergido dentro de un fluido aparece una fuerza de flotación, la cual lo empuja hacia arriba y ésta, como dice el principio de Arquímedes, será igual al peso del fluido que desplaza.

Diagrama

graph TD
    A[Objeto sumergido] --> B{Comparar W y E}
    B -->|W = E| C[Equilibrio]
    B -->|W < E| D[Flota]
    B -->|W > E| E[Se hunde]

Fórmulas y ecuaciones

E = \rho \times V \times g

E = \rho \times V \times g

g = 9.81 \, \frac{\text{m}}{\text{s}^{2}}

Glosario (5)

Empuje
Fuerza vertical hacia arriba que ejerce un fluido sobre un objeto sumergido en él.
Hidrostática
Rama de la física que estudia los fluidos en reposo y las presiones que ejercen.
Densidad
Relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.
Flotabilidad
Capacidad de un cuerpo para mantenerse sobre la superficie de un fluido.
Principio de Arquímedes
Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje igual al peso del fluido desalojado.

Preguntas para practicar

¿Por qué un objeto flota o se hunde en un fluido?

Un objeto flota cuando el empuje que recibe del fluido es mayor o igual a su peso, y se hunde cuando su peso es mayor que el empuje. Esto depende de la densidad del objeto comparada con la del fluido.

Temas y conceptos clave

Principio de ArquímedesEmpuje y flotabilidadHidrostáticaEmpujePesoDensidadVolumen desplazadoGravedadEquilibrioFlotación
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Figuras de la página (1)

Tres frascos con agua que muestran objetos sumergidos: uno en el fondo (peso mayor), uno flotando (peso menor) y uno en equilibrio (peso igual al empuje).
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es el principio de Arquímedes y cómo se aplica?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo se calcula el empuje que recibe un objeto sumergido?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué algunos objetos flotan y otros se hunden?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • Concepto de fuerza y peso
  • Unidades de medida (newton, kilogramo, metro cúbico)
  • Nociones básicas de densidad
Siguiente tema sugerido
Aplicaciones del principio de Arquímedes y problemas de cálculo de empuje
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1881 caracteres

Cuando el peso del objeto y el empuje recibido de parte del fluido sean iguales, el objeto estará en equilibrio en cualquier parte de la superficie del fluido. Si el peso del objeto sumergido es menor al del empuje recibido de parte del fluido,entonces flotará.

Esto se observa en la imagen que muestra tres frascos con 3 objetos diferentes:uno más pesado, uno más ligero y otro igual a la fuerza de empuje.

Finalmente, se tiene la fórmula del empuje:

E=\rho\times V\times g

\mathrm{Sincdo}\;E=\mathrm{emp}\mathrm{u}\mathrm{j}\mathrm{e}\;(\mathrm{N}),\rho=\mathrm{d}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{d}\mathrm{a}\left(\frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m}^{3}}\right),\;V=\mathrm{Volmer}\;(\mathrm{m}^{3}),

g=\operatorname{acceleraci}(\ln\mathrm{debida}\cdot\mathrm{la}\cdot\mathrm{grad}\cdot\left(9.81\cdot\frac{\mathrm{m}}{s^2}\right))

El principio de Arquímedes trata de la flotabilidad de los objetos que se sumergen en un fluido, y ésta depende del empuje hacia arriba que recibe por parte del fluido, así como del peso del objeto que va hacia abajo; la relación entre estas dos variables, empuje y peso, va a determinar si fota o se hunde el objeto.

La hidrostática estudia los fenómenos relacionados con fluidos, ya sean liquidos o gaseosos. La presión depende de la fuerza aplicada en una cierta área donde se transmitirá por igual a todos los puntos del fluido sin importar su profundidad; esto lo observó Pascal.Para el caso de objetos sumergidos en fluidos, la presión es la misma en todos los puntos a la misma profundidad, independientemente de la forma del contenedor. Cuando un objeto es sumergido dentro de un fluido aparece una fuerza de flotación, la cual lo empuja hacia arriba y ésta, como dice el principio de Arquímedes, será igual al peso del fluido que desplaza.

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