Flotabilitat
La flotabilitat és la capacitat d'un cos per a sostindre's dins d'un decorregut.[1] Flotabilitat,[2][3] o espente cap a dalt és una força ascendent eixercida per un decorregut que s'opon al pes d'un objecte parcial o totalment sumergit. En una columna de decorregut, la pressió aumenta en la profunditat com a conseqüència del pes del decorregut subjacent. Aixina, la pressió en el fondo d'una columna de decorregut és major que en la part superior de la columna. De la mateixa manera, la pressió en el fondo d'un objecte sumergit en un decorregut és major que en la part superior de l'objecte. La diferència de pressió dona lloc a una força neta ascendent sobre l'objecte. La magnitut de la força és proporcional a la diferència de pressió, i (com explica el principi de Arquímedes) és equivalent al pes del decorregut que, d'un atre modo, ocuparia el volum sumergit de l'objecte, és dir, el desplaçat.
Per esta raó, un objecte que la seua densitat mija és major que la del decorregut en el que està sumergit tendix a afonar-se. Si l'objecte és menys dens que el líquit, la força pot mantindre l'objecte a flotació. Açò només pot ocórrer en un marc de referència no inercial, que té un camp gravitatorio o està accelerant per una força distinta de la gravetat que definix una direcció "cap a avall".[4]
La flotabilitat també s'aplica a les mescles de decorreguts, i és la força motriu més comuna de les corrents de convecció. En estos casos, la modelización matemàtica s'altera per a aplicar-la a la contínua, pero els principis seguixen sent els mateixos. Alguns eixemples de fluix impulsats per la flotabilitat són la separació espontànea d'aire i aigua o de petròleu i aigua.
El centre de flotació d'un objecte és el centre de gravetat del volum de decorregut desplaçat.
Principi de Arquímedes
[editar | editar còdic]
.
- Artícul principal → Principi de Arquímedes.
El principi de Arquímedes deu el seu nom a Arquímedes de Siracusa, que va descobrir esta llei per primera volta en l'any 212 a. C.[5] Per a objectes, flotants i afonats, i tant en gasos com en líquits (és dir, un decorregut), el principi de Arquímedes pot enunciar-se aixina en térmens de forces:
-en els aclariments de que per a un objecte afonat el volum del decorregut desplaçat és el volum de l'objecte, i per a un objecte flotant en un líquit, el pes del líquit desplaçat és el pes de l'objecte.[6]
Més escuetamente: força de flotació = pese del decorregut desplaçat.
El principi de Arquímedes no considera la tensió superficial (capilaridad) que actua sobre el cos,[7] pero esta força adicional només modifica la cantitat de decorregut desplaçat i la distribució espacial del desplaçament, per lo que el principi de que flotabilitat = pese del decorregut desplaçat seguix sent vàlit.
El pes del decorregut desplaçat és directament proporcional al volum del decorregut desplaçat (si el decorregut circumdant és de densitat uniforme). En térmens senzills, el principi establix que la força de flotació sobre un objecte és igual al pes del decorregut desplaçat per l'objecte, o la densitat del decorregut multiplicada pel volum sumergit per l'acceleració gravitatoria, g. Aixina, entre objectes completament sumergits en masses iguals, els objectes en major volum tenen major flotabilitat. Açò també es coneix com espente ascendent.
Supongam que el pes d'una roca es medix en 10 newtons quan està suspesa per una corda en el buit en la gravetat actuant sobre ella. Supongam que en baixar la roca a l'aigua, esta desplaça l'aigua que pesa 3 newtons. La força que eixercix llavors sobre la corda de la que penja seria de 10 newtons menys els 3 newtons de força de flotació: 10 - 3 = 7 newtons. La flotabilitat reduïx el pes aparent dels objectes que s'han afonat completament en el fondo de l'mar. En general, és més fàcil alçar un objecte a través de l'aigua que traure-ho d'ella.
Suponent que el principi de Arquímedes es reformule de la següent manera,
després s'inserta en el cocient de pesos, que s'ha expandit pel volum mutu
s'obté la següent fòrmula. La densitat de l'objecte sumergit en relació en la densitat del decorregut pot calcular-se fàcilment sense medir cap volum.:
(Esta fòrmula s'utilisa, per eixemple, en la descripció del principi de medició d'un dasímetro i del pesaje hidrostàtic).
Eixemple: Si es deixa caure fusta en l'aigua, la flotabilitat la mantindrà a flotació.
Eixemple: Un globo d'heli en un coche en moviment. Durant un periodo d'aument de la velocitat, la massa d'aire dins del coche es mou en la direcció oposta a l'acceleració del coche (és dir, cap a arrere). El globo també és arrastrat en esta direcció. No obstant, com el globo és flotant en relació en l'aire, acaba sent espentat "fòra del camí", i en realitat derivarà en la mateixa direcció que l'acceleració del coche (és dir, cap a davant). Si el coche disminuïx la velocitat, el mateix globo començarà a derivar cap a arrere. Per la mateixa raó, quan el coche pren una curva, el globo es desplaça cap a l'interior de la mateixa.
¿Qué és la flotació?
[editar | editar còdic]Flotació
[editar | editar còdic]Es diu que un cos està en flotació quan permaneix suspés en un decorregut (entorn líquit o gaseós).
Causa: Densitat
[editar | editar còdic]"Un objecte surarà sobre un decorregut (abdós baixe l'efecte de la força d'una gravetat dominant) sempre que el número de partícules que componen l'objecte siga menor al número de partícules del decorregut desplaçades".
Causa: Forces
[editar | editar còdic]Un cos sura quan la força resultant de la pressió eixercida en la part inferior del cos és superior a la força resultant del seu pes més la pressió eixercida en la part superior. El cos puja fins que abdós resultants són iguals. Per això els cossos que suren no ixen volant. En ocasions la pressió eixercida en la part inferior és només deguda al líquit en el que el cos està immers. En canvi, l'eixercida en la part superior sol ser una part deguda al líquit que té parcialment per damunt i una atra deguda a la pressió atmosfèrica, com és el cas d'un iceberg, per eixemple.
Flotabilitat
[editar | editar còdic]La causa de la flotabilitat no és la densitat del cos. La causa de la flotabilitat no és l'aigua desplaçada. La causa de la flotabilitat és simplement un balanç de forces (pes (gravetat) i pressió eixercida pels decorreguts que rodegen al cos).
La flotabilitat d'un cos dins d'un decorregut estarà determinada per les diferents forces que actuen sobre el mateix i el sentit de les mateixes.
La flotabilitat és:
Positiva: quan el cos tendixca a ascendir dins del decorregut.
Negativa: quan el cos tendix a descendir dins del decorregut.
Neutra: quan el cos es manté en suspensió dins del decorregut.
La flotabilitat ve establida pel Principi de Arquímedes, i si el cos fòra de naturalea compresible la seua flotabilitat es vorà modificada en variar la seua volum segons la Llei de Boyle-Mariotte.
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ R.L. Mott (2006). Mecànica de decorreguts, Pearson Educació. ISBN 9789702608059.
- ↑ {citation|last=Wells|first=John C. |year=2008|title=Diccionari de Pronunciació Longman|edició=3ª|editorial=Longman|isbn=9781405881180}}
- ↑ (2011).«Cambridge English Pronouncing Dictionary».Cambridge University Press.
- ↑ Nota: En absència de tensió superficial, la massa de decorregut desplaçada és igual al volum sumergit multiplicat per la densitat del decorregut. Una alta tensió superficial repulsiva farà que el cos sure més alt de lo esperat, encara que es desplaçarà el mateix volum total, pero a una major distància de l'objecte. En cas de dubte sobre el significat de "volum de decorregut desplaçat", deu interpretar-se com el desbordament d'un recipient ple quan l'objecte sura en ell, o com el volum de l'objecte per baix del nivell mig del decorregut.
- ↑ Acott, Chris (1999). “Els "Law-ers" del bucege: Un breu resum de les seues vides.”. Revista de la Societat de Medicina Submarina del Pacífic Sur 29 (1). ISSN 0813-1988. OCLC 16986801..
- ↑ (2008) De Arquímedes a Hawking, Oxford University Press US, p. 41. ISBN 9780195336115.
- ↑ «Aglomeració de gomes en una ona estacionaria: Els efectes de la capilaridad impulsen a les partícules hidrofílicas o hidrofòbiques a congregar-se en punts específics d'una ona» (PDF).
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Flotabilidad» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.