Cálculo del empuje

Podemos calcular el valor del empuje, que representaremos desde ahora como E, de una forma muy sencilla a partir del principio de Arquímedes.

 

Dado que la fuerza de empuje equivale al peso del fluido desalojado por la parte sumergida del cuerpo, y como el peso es igual a la masa  (m) por la gravedad (g [cuyo valor en la superficie de la tierra es de 9,8 m/s²]), podemos escribir:

E = m_fluido g

 

El volumen sumergido (V_sumergido) es igual al volumen del fluido desalojado (V_fluido). Este volumen está relacionado con su masa mediante su densidad (d_fluido = m_fluido/V_fluido), y por lo tanto resulta:

E = d_fluido V_fluido g = d_fluido V_sumergido g

que es la expresión el empuje.

 

Análogamente, es posible escribir de forma similar el peso (p) del cuerpo como:

p =  d_cuerpo V_cuerpo g

 

Como se observa en la imagen, el empuje siempre se aplica en sentido contrario al peso, de ahí que un cuerpo pese menos cuando está introducido en un fluido que cuando no lo está. La diferencia entre ambos pesos se denomina peso aparente  y viene dado por el peso menos el empuje:

 

p_aparente = p - E

 

 

 

Contesta

Una pesa de masa 1 kg y 200 centímetros cúbicos de volumen se introduce completamente en un recipiente relleno de agua. Si la densidad del agua es de 0,001 kg por centímetro cúbico ¿Qué empuje experimentará? ¿Cuál será su peso aparente?