Cómo calcular la flotabilidad

Escrito por tom kantain | Traducido por gabriela nungaray
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Cómo calcular la flotabilidad
Los globos flotan en el aire, como los barcos en el agua. (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)

La matemática de cómo y por qué algunas cosas flotan fue explicada por primera vez por el gran filósofo griego Arquímedes cuando se dio cuenta de la subida del nivel del agua mientras se sentaba en su bañera. Mientras se empujaba hacia abajo el agua, el peso de la misma se desplazaba hacia atrás. Esta fuerza hacia arriba que cualquier fluido (líquido o gas) ejerce sobre un objeto sumergido en él se llama flotabilidad, y depende de dos cosas: el volumen del objeto y la densidad del fluido.

Nivel de dificultad:
Moderadamente fácil

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Instrucciones

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    Calcula el volumen, en pies cúbicos, del objeto cuya flotabilidad deseas calcular. Una forma fácil de encontrar el volumen es simplemente sumergir el objeto en un tanque de líquido (con agua por ejemplo) con una superficie conocida y medir cuánto sube el líquido. Multiplica el cambio de la profundidad en pies por el área de la superficie del agua en pies cuadrados. El resultado será el volumen del objeto en pies cúbicos.

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    Determina la densidad del fluido que deseas utilizar en el cálculo de la flotabilidad del objeto. La densidad del agua es de aproximadamente 62 libras por pie cúbico (993,14 kg por m cúbico), dependiendo de la temperatura, mientras que el aire a nivel del mar es de alrededor de 0,075 libras por pie cúbico (1,2 kg por m cúbico). Puedes buscar las densidades de los otros fluidos en libros de referencia o en línea.

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    Multiplica el volumen del objeto por la densidad del fluido. El resultado será la masa de fluido desplazado y el peso de fluido que es la flotabilidad del objeto. Si la fuerza es menor que el peso del propio objeto, el objeto se hundirá y si la fuerza es mayor, el objeto se levantará lo suficiente como para que asomarse a través de la parte superior del fluido que desplaza exactamente por su propio peso.

Consejos y advertencias

  • La densidad de los líquidos, especialmente de los gases como el aire, puede cambiar drásticamente con la temperatura y la presión. Asegúrate de conocer estos parámetros al hacer tus cálculos.

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