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Calculadora de fuerza de empuje: ¿flota o se hunde?

Calcula la fuerza de empuje sobre un objeto sumergido con el principio de Arquímedes, su peso aparente dentro del fluido y si flota o se hunde según su masa.

Volumen sumergido

Densidad del fluido

Masa del objeto

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Cómo funciona

E = ρ fluido · V desplazado · g · peso aparente = m · g − E

El principio de Arquímedes dice que todo cuerpo sumergido recibe un empuje hacia arriba igual al peso del fluido que desaloja: E = ρ·V·g. Un objeto flota cuando logra desalojar su propio peso de fluido antes de quedar sumergido por completo, es decir, cuando su densidad promedio es menor que la del fluido. Si es más denso, el empuje no alcanza a igualar su peso y se hunde; bajo el agua pesa solo su peso aparente, m·g − E.

Ejemplo resuelto

Luis mete en una cubeta con agua una piedra de 5 kg que ocupa 2 litros (0.002 m³). El empuje es E = 1,000 × 0.002 × 9.81 = 19.62 N, mientras que la piedra pesa 5 × 9.81 = 49.05 N, así que se hunde; sumergida, su peso aparente es 49.05 − 19.62 = 29.43 N, como si tuviera solo unos 3 kg.

Fuentes: Archimedes’ principle — Wikipedia

Preguntas frecuentes

¿Por qué unos objetos flotan y otros se hunden?

Un objeto flota si su densidad promedio es menor que la del fluido, porque le basta sumergir una parte de su volumen para desalojar su propio peso. Si es más denso, ni sumergido por completo desaloja suficiente fluido, el empuje queda por debajo de su peso y se hunde.

¿Un fluido más denso empuja más?

Sí. El empuje es proporcional a la densidad del fluido, así que el mismo volumen desaloja más peso en agua de mar (≈ 1,025 kg/m³) que en agua dulce; por eso se flota más fácil en el mar que en un lago.

¿Qué es el peso aparente?

Es lo que parece pesar un objeto sumergido: su peso real menos el empuje. Una piedra que pesa 117.7 N fuera del agua puede marcar solo unos 20 N en una báscula bajo el agua.

¿Cómo paso de litros a metros cúbicos?

Divide entre 1,000: 1 litro es 0.001 m³ y 10 litros son 0.01 m³. En agua dulce, cada litro desalojado da unos 9.81 N de empuje.

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