Calculadora del principio de Arquímedes: fuerza de empuje de un fluido
Calcula la fuerza de empuje sobre un objeto sumergido con el principio de Arquímedes, a partir de la densidad del fluido y el volumen sumergido, y la masa de fluido desalojada.
Cómo funciona
E = ρ · V · g (empuje) · masa desalojada = ρ · V
El principio de Arquímedes dice que todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje hacia arriba igual al peso del fluido que desaloja. Ese empuje depende de la densidad del fluido y del volumen sumergido, no del peso del propio objeto. Si el empuje es mayor que el peso del objeto, flota; si es menor, se hunde. Por eso un barco de acero flota y un tornillo de acero no: el barco desaloja muchísima más agua.
Ejemplo resuelto
Tomás sumerge en agua dulce (ρ = 1,000 kg/m³, g = 9.81 m/s²) una caja que ocupa 0.05 m³, es decir, 50 litros. La caja desaloja 1,000 × 0.05 = 50 kg de agua y recibe un empuje de 1,000 × 0.05 × 9.81 = 490.5 N hacia arriba. Si la caja pesa menos de 490.5 N (unos 50 kg), flotará antes de hundirse por completo.
Fuentes: Archimedes' principle — Wikipedia
Preguntas frecuentes
¿Por qué las cosas se sienten más ligeras en el agua?
Porque el empuje las levanta y cancela parte de su peso. El peso aparente es el peso real menos el empuje, y por eso levantar algo bajo el agua cuesta menos.
¿De qué depende que algo flote?
De comparar densidades promedio. Si el objeto es menos denso que el fluido, desaloja suficiente fluido para equilibrar su peso antes de sumergirse del todo, y flota. Si es más denso, se hunde.
¿El empuje cambia con la profundidad?
En un fluido incompresible como el agua, no: el empuje depende del volumen desalojado y de la densidad del fluido, que son iguales a cualquier profundidad. En fluidos compresibles como el aire cambia un poco porque varía la densidad.
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Estimación con fines educativos. Revisa la fórmula y las unidades para tu caso concreto.