sábado, 21 de junio de 2014

arquímedes


todos conocemos la formulación del principio de arquímedes, pero quizá no nos hemos parado a pensar lo que significa en la práctica...

cuando se sumerge en agua un cuerpo de mayor densidad que la del agua, se hunde; a mayor velocidad cuanto mayor sea la densidad de ese cuerpo.

imaginemos, por ejemplo, una bola de hierro. un volumen de agua igual al volumen de esa bola de hierro, pesa menos que la bola. por tanto, el empuje vertical hacia arriba es menor que el peso de nuestra bola, y por eso se hundirá.

cuando el cuerpo sumergido tiene una densidad inferior a la del agua, flota en ella como sabemos. pero esta situación da más juego que la anterior, pues una parte del cuerpo queda sumergida en el agua y otra sobresale.

para objetos muy ligeros, como el pato de goma de la hermanita de esther que veis en la primera ilustración de esta entrada, la mayor parte de su volumen queda sobre el agua.


pensemos ahora en un tronco de madera como el que transporta al pitufo por el río. si lo empujamos hasta el fondo y lo soltamos, inmediatamente subirá. y lo hará hasta llegar a un estado de equilibrio, en el cual un volumen de agua igual al volumen de madera sumergida pesa lo mismo que el taco de madera entero.

el principio de arquímedes explica por qué el volumen sumergido de los icebergs es mucho mayor que el volumen que sobresale. esto se debe a que la densidad del hielo es menor que la del agua líquida, pero no mucho menor. si la del agua es de 1000 kg/m3, la del hielo es de 917 kg/m3.

la parte sumergida será igual a un volumen de agua líquida que pese tanto como el iceberg. eso quiere decir que el 91.7% de su volumen queda sumergido, y tan sólo el 8.3% sobresale. de ahí viene la expresión ‘la punta del iceberg’, para referirse a un hecho aparentemente poco importante que oculta un fenómeno de mucha mayor magnitud.

en google podéis encontrar imágenes impresionantes que muestran cómo bajo unas pequeñas puntas hay masas gigantescas de hielo, que hacen muy peligroso chocar con ellas por la inercia que ofrecen. por eso tintín pasa tanto peligro cuando trata de amerizar con su avioneta en el océano ártico.

15 comentarios:

  1. Hasta yo lo entiendo con lo ameno que lo explicas jajaja

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  2. Lo has explicado muy bien Chema. No me extraña que tus alumnos aprueben todos... Feliz domingo.,

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  3. Que buena lección, a mi me intentaron explicar la teoría una vez, pero no la entendí tan bien como lo has explicado tu ;)
    Eres un super profe.
    Un besazo guapo

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  4. eva, gracias!! aunque ya será menos, seguro que se te dan estas cosas mejor de lo que crees. ;) ayer tenía en mente dos posibles entradas: una un poco pesada de escribir, con dibujitos geométricos que me daba pereza hacer, y otra más fácil, que era ésta de arquímedes. pero cuando me puse a escribirla me di cuenta de que no era tan fácil...

    lucía, hoy precisamente me han llamado, se han puesto al teléfono los dos hermanillos, jeje. mi hermana me regaló por mi cumple un libro en el que vienen todos los hitos de la historia de la física, y de momento ya me ha dado una idea para el blog, que ha sido este post sobre arquímedes. y aún me queda mucho por leer...

    queca, es que a mí no me gusta la formulación clásica del principio de arquímedes porque incluye dos palabras que no aparecen en ningún otro sitio -en el ámbito de la física, se entiende- más que ahí. y son 'empuje' y 'desalojar'. más interesante que aprenderse como un papagayo el principio de arquímedes, hablando del "empuje vertical hacia arriba" y del "fluido desalojado" sin tener ni idea de lo que se está diciendo, es explicar cómo funciona en la práctica. es lo que he intentado al menos, jeje.

    besos!!

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  5. Aunque hoy estoy "espesa" lo he entendido ,jejejej
    Bss

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  6. bella, me alegro de haber sabido explicarme!! :) es que la formulación del principio de arquímedes que hacen aprenderse a los niños como papagayos es farragosa y no se entiende bien si no es con ejemplos prácticos. "todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuera de empuje vertical hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desalojado". analizar sintácticamente esa frase sería chungo. :O

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  7. Hola: me acuerdo perfectamente del principio de arquímedes y de sus consecuencias... menudos recuerdos de mi época de estudiante!!!... Me gustó mucho la imagen de Esther bañando a Laurita... me sabía los cuentos de memoria.

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  8. Me encantan tus posts! Son muy didácticos y recuerdo cosas que hacía tiempo no había leído.

    Saludos!

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  9. marta, hay dos imágenes de esther bañando a laurita, una en la que laurita es más pequeña, tendría como dos años, y ésta en la que es un poco más mayor, ya con el pelo largo. en las dos sale el patito de goma!!

    fashion lover, cuando acabé la carrera estaba saturado, pero unos años después volví a cogerle el gusto a leer libros de ciencia. eso es lo que me da ideas para los posts, jeje.

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  10. ¡Eureka! Muy bien explicado :-D

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  11. A mí me has traído recuerdos con la primera foto, me leía siempre esos cuentos, me encantaban, creo que se llamaba ella Esther ¿verdad?

    En cuanto a tus enseñanzas vienen bien volver a recordarlas, te voy a tener que proponer que nos des también clases de inglés ¿te atreves? si es así, me apunto la primera, ya me dirás.

    Un beso.

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  12. geno, precisamente 'eureka' fue lo que dijo arquímedes cuando estaba en la bañera y descubrió el principio que llevaría su nombre. seguro que lo sabías!! ;)

    maría, con el inglés soy un poco más pudoroso. me defiendo más o menos hablando y escribiendo, pero para enseñar algo hay que dominarlo mucho, jejeje. alguna vez me he atrevido a dar inglés a niños de primaria y eso, pero mucho más no. ;)

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  13. Me encanta ver a Esther,pobrecita,con Juanito nunca podia quedar!! Besotes Chema!

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  14. imanara, es verdad, para esther era un sueño quedar con juanito, pero a veces el plan se frustraba. cuando no era por tener que cuidar de laurita era por otra cosa...
    besos!!

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  15. Anda que sabes de este SEÑOR, lo mío es poner en práctica las formulas, jugar con las densidades, volumenes, masas, y ojo, cuerpo y empuje, que como bien dices no es lo mismo la densidad del agua que la del aceite y el cuerpo flota dentro del líquido, con un tanto de superficie fuera o se hunde, la madre que lo parió!!!!! Es una bendición este Sr o un castigo..... ���������� en principio he conseguido un 10... Creo que me va a ser muy simpatico. Chemi, ya me gustaría saber todo lo que tú sabes!!!!!!! No me pasaría horas intentando entender....

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