En el agua se hunde una aguja de hierro, pero flota un barco de hierro. ¿Por qué?

Principio de Arquímedes: un cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta un empuje ascendente igual al peso del fluido desplazado.

Para flotar, la aguja (o cualquier otro objeto) necesitaría desplazar su propio peso de agua pero, como el volumen de una aguja es muy pequeño, también lo es el peso del agua y, por lo tanto, el empuje hacia arriba (o la fuerza de flotación) es insuficiente para soportarlo, el peso de la aguja de acero en comparación con el agua de mar es una relación de 7500: 1025 (kg / m3). Si el volumen de la aguja fuera de 1 m3 (aguja grande para facilitar las matemáticas), la aguja de 7.500 kg no podría ser soportada por 2.500 kg de agua de mar. Sin embargo, si la aguja se colocara en Mercurio a 13,500 kg / m3, por supuesto flotaría

Por otro lado, un barco, mientras pesa miles de toneladas, desplaza un gran volumen (y, por lo tanto, el peso) de agua. Como ejemplo, el transatlántico Queen Mary 2 desplaza 79,287 toneladas de agua de mar, mientras que su peso de acero es de unas 50,000 toneladas, lo que le da 29,000 toneladas de flotabilidad de reserva. Su volumen de desplazamiento en agua de mar sería de alrededor de 79,287 / 1.025 = 77,353m3 (1.025t / m3, la densidad del agua de mar)

La mayoría de los barcos están diseñados para una “estabilidad de daño de dos compartimentos”, lo que significa que pueden mantenerse a flote con cualquiera de los dos (pero generalmente más) compartimentos estancos inundados y abiertos al mar. Sin embargo, eso es alrededor del 37% de flotabilidad de reserva, que es una gran cantidad, pero también es la razón por la cual se extiende a través de muchos compartimentos estancos para minimizar el riesgo.

Pero las agujas de hierro pueden flotar en el agua:
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Aunque observar esto requiere un enfoque bastante delicado.
En general, sin embargo, las agujas de hierro se hundirán en el agua porque son más densas que el agua. Para lograr lo anterior se aprovecha la fuerza ejercida por la tensión del agua.
Un barco de hierro (o cualquier barco de metal como es el estándar moderno) flota porque tiene una forma tal que contendrá aire dentro de su casco y, por lo tanto, la densidad promedio del barco en su conjunto, incluidas las cavidades y todo el espacio de aire es menor que el agua y por lo tanto flota. La fuerza que hace que flote se llama flotabilidad y su magnitud, según lo define el Principio de Arquímedes, es igual al peso del agua desplazada por el objeto.
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Cuando un objeto entra al agua, dos fuerzas actúan sobre él. El peso de un objeto determina la fuerza hacia abajo (la gravedad). El peso del agua determina la fuerza ascendente que se conoce como flotabilidad.

Deje, la fuerza hacia abajo de un objeto = W (d)

Y, la fuerza hacia arriba de un objeto = W (u)

Ahora, si W (d)

Y si, W (d)> W (u); un objeto se hundirá si pesa más que la cantidad de agua que desplaza. Para esto, la moneda se hunde en el agua.

Todavía hay un caso más que no estoy explicando, pero la imagen muestra.

Espero que sea suficiente para entender.

Una aguja de hierro es larga y delgada y, si no es demasiado grande, PUEDE flotar bajándola muy lentamente con un par de palillos de dientes o herramientas similares.

Sé que tu pregunta dice por qué se hunde y una pieza de hierro mucho más grande no.

Simplemente me gusta el flotador, un truco de aguja 🙂

La física es una cosa maravillosa. Con un elemento más largo que ancho, plano y más pesado que el agua que se pone en el agua, generalmente se hundirá. ¿Por qué entonces un barco enorme más pesado que el agua no (bien en circunstancias normales) se hunde?

Tiene que ver con la presión y el área de superficie. Cuando pones un elemento más denso que el agua en el agua, su masa con la ayuda de la gravedad hace que baje más en el agua. con la aguja, si su masa no es demasiado grande, no superará la tensión superficial del agua y flotará. Si es demasiado pesado una vez que la fuerza descendente supera la tensión superficial, el agua se precipita por la superficie y el artículo cae.

Las naves y similares no solo son planas, tienen forma de V en el agua y, aunque son demasiado pesadas para la tensión superficial, otra fuerza o dos toman el control y se vuelve un poco más complejo e implica densidad. La densidad es la masa sobre el volumen IE kg / L. El agua tiene una densidad de 1.0 kg por 1.0 Litro de agua a STP. Si algo tiene menos densidad que el agua, flotará. El hierro con una densidad de 7.874 g / cm3 es mucho más pesado y sí, debería hundirse. Debido a la forma de los vasos cuando se hunde en el agua, tiene que empujar contra el agua y el agua tratando de permanecer donde fue empujada hacia atrás. La forma en V del recipiente obtiene algo de apoyo del agua que empuja hacia atrás. Cuando la forma del barco es tal que no permite que el agua en él eventualmente reciba suficiente empuje del agua para retenerla en la superficie.

¿Eh? Vuelve a la cuestión de la densidad y supongo que puedes verlo de varias maneras, pero creo que si tomas la forma del barco y observas el volumen, incluido el aire dentro de la parte V del casco, la densidad del hierro se vuelve reducido por el aire (mucho menos denso que el agua o el hierro) incorporado en la forma del casco y, finalmente, la densidad combinada llega a ser menor que el agua y listo. ella flota! ¿No es la física absolutamente maravillosa? OOhhhhh y Aviones y cohetes y autos ¡Oh Dios mío! 🙂

Aclamaciones,

Wayne

La respuesta radica en la comprensión del Principio de Arquímedes: una fuerza de flotación ascendente que se ejerce sobre un cuerpo sumergido en un fluido, ya sea total o parcialmente sumergido, es igual al peso del fluido que el cuerpo desplaza y actúa hacia arriba en el centro de masa del fluido desplazado.

Para flotar, la aguja necesitaría desplazar su propio peso de agua pero, dado que el volumen de una aguja es muy pequeño, también lo es el peso del agua desplazada y, por lo tanto, el empuje ascendente (o la fuerza de flotación) es insuficiente para soportarla.

Por otro lado, un barco, mientras pesa miles de toneladas, desplaza un gran volumen (y, por lo tanto, el peso) de agua. Por lo tanto, la fuerza de flotabilidad que actúa sobre el barco es mucho mayor que el peso del barco, lo que hace que flote sobre el agua.

La densidad de las uñas (como el hierro) es mucho mayor que el agua. Entonces se hunde fácilmente. El peso del agua desplazada por el barco es igual a su peso, por lo que flota. Mientras que el peso del agua desplazada por el clavo de hierro es menor que su peso, entonces el clavo de hierro se hunde “

Pero las agujas de hierro pueden flotar en el agua:

Mira esto:

Piensa por qué?

Debido a la flotabilidad. Una aguja no puede mantenerse a flote porque la masa de agua eliminada es menor que la masa de la aguja misma. Pero el volumen si un barco es mucho más grande, entonces la masa de agua eliminada por él es mayor que la del barco. El agua eliminada crea una fuerza hacia arriba sobre el objeto sumergido en un fluido, que tiene que ser mayor que el peso del objeto para que flote. En este caso este es mayor en nave de hierro. Es por eso que la parte inferior de un barco es ancha.

Debido a la flotabilidad.

Se define por el peso del agua desplazada. Si se sumerge un clavo, el volumen de agua que desplaza pesa menos que el del acero debido a la menor densidad, por lo que el clavo se hunde. Sin embargo, el barco funciona de manera diferente. El casco del barco es hueco, por lo tanto, el volumen total de la sección sumergida consiste en la gruesa pared del casco y el interior hueco. Por lo tanto, para esa porción, el volumen aumenta pero el peso no aumenta desde la parte hueca, aunque sumergido no agrega ningún peso. Entonces, la cantidad de agua que desplaza pesa más que la del casco, lo que hace que flote.

Espero que tengas tu respuesta

Saludos,

Arquímedes fue el primero en explicar esto. Este caso puede explicarse por flotabilidad. La fuerza de flotación es la fuerza que experimenta cualquier cuerpo cuando está sumergido en cualquier fluido. Y numéricamente es igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo y la dirección de la fuerza está en la dirección opuesta de la gravedad. Como en este caso el fluido es agua

Fuerza de flotación = volumen del cuerpo sumergido en agua × densidad del agua

Ahora, cuando la fuerza de flotación es mayor que la fuerza gravitacional, el cuerpo flota; de lo contrario, el cuerpo se hundirá.

[matemáticas] Fuerza gravitacional = densidad del cuerpo × volumen × gravedad [/ matemáticas]

Para hacer flotar un cuerpo como en el caso de barcos o botes, extendemos el cuerpo hacia arriba para que pueda desplazar más agua sin estar sumergido en el agua.

Lo que sucede en realidad es que el aire también se convierte en la parte del barco y su ligereza aumenta la cantidad de peso. Y la fuerza boyante domina.

Una noción común es que la parte inferior del barco se hace hueca. Creo que está mal. Por lo general, la parte más pesada es la inferior. Se hace para equilibrar la nave para que no se invierta. El centro de gravedad debe permanecer debajo del metacentro del cuerpo.

Finalmente, podemos decir que el barco flota debido a su baja densidad general. Y la aguja se hunde debido a su mayor densidad que el agua.

O puede dar crédito al ingeniero y al artesano.

Todo se puede entender por el concepto de flotabilidad.

Los barcos están diseñados de tal manera que solo la parte exterior (límite) está hecha de acero. El descanso es mayormente hueco. Esta forma asegura que el volumen máximo sea ocupado por una masa mínima (y resistencia por el agua).

Ahora, el volumen de agua desplazada por el barco es igual al volumen del barco (parte de acero + parte hueca).

De acuerdo con el principio de flotabilidad, una fuerza ascendente igual al peso del agua desplazada actúa sobre el barco (que es mayor que el propio peso del barco). Por lo tanto, flotará.

Mientras que una aguja está completamente compuesta de metal. Y tiene una baja relación volumen a masa. Esta será la razón por la que se está hundiendo en el agua.

Piensa que es eso. Si te ayuda, mira los siguientes videos sobre Flotabilidad.

LA CANCIÓN DE FLOTANTE !!!

¿Qué pesa más?

Salud. (* _-).

Eso se debe al desplazamiento.
En la mecánica de fluidos, el desplazamiento ocurre cuando un objeto está sumergido en un fluido, empujándolo fuera del camino y tomando su lugar, para que pueda ser pesado.

Un objeto que se hunde desplaza una cantidad de fluido igual al volumen del objeto. Así, la flotabilidad se expresa mediante el Principio de Arquímedes, que establece que cuando esto sucede, el peso del objeto se reduce por su volumen multiplicado por la densidad del fluido. Si el peso del objeto es menor que esta cantidad, flotará, si más se hundirá. La cantidad de fluido desplazado está directamente relacionada (a través del Principio de Arquímedes) con su peso.

Debido a que la relación entre el peso de la moneda y el Peso de la cantidad de agua desplazada por la moneda no es una relación propicia para las leyes de flotabilidad. La moneda pesa más que el agua que desplaza, por lo tanto, se hunde. Si se distribuye y estira, como un tazón, podría desplazar más agua, el agua que quiere inundar la cavidad creada por la moneda recién formada. Supongo que una forma simple de saber si un artículo flotará es pesar el artículo en cuestión, luego, mientras todavía está en la báscula, vierta tanta agua directamente sobre el artículo y siga vertiendo hasta que el agua se salga del artículo. Ahora verifique el peso combinado de agua y el artículo. Si es menos del doble de la cantidad del artículo por sí mismo, ese artículo NO flotará. Si el peso total combinado de ambos es más del doble de la cantidad del peso del artículo, el artículo FLOTARÁ .

Un barco de hierro contiene bolsas de aire. Demonios, es casi un gran bolsillo de aire. Las paredes no se hunden lo suficiente como para dejar entrar agua debido a la flotabilidad. Con la densidad de aire combinada y la densidad de hierro, la densidad promedio le permite flotar.

Es similar a cómo las bebidas dietéticas son menos densas que las normales:

Latas de pop flotantes y hundidas

La flotación o el hundimiento de un objeto depende del peso del fluido que el objeto desplaza (principio archemedis). Establece que la fuerza de flotación ofrecida por un fluido sobre un objeto es igual al peso si el fluido se desplaza por él. Un barco tiene una base enorme y desplaza una gran cantidad de agua y, por lo tanto, experimenta una gran fuerza de flotación, mientras que una bola de hierro desplaza una cantidad relativamente menor de agua y, por lo tanto, experimenta una fuerza relativamente menor. Por lo tanto, el barco flota mientras que la bola se hunde.

Esto también se puede entender de otra manera. Todos los objetos que tienen una densidad más alta que la del fluido se hundirán en él y los objetos que tengan una densidad más baja flotarán.

Desplazamiento de agua. El barco es hueco y desplaza su peso en el agua a medida que se instala en el agua. Una vez que ha desplazado la cantidad de agua que pesa, deja de hundirse y flota.

Una aguja es sólida y nunca desplaza más peso del agua que la aguja, por lo que continúa hundiéndose.

Todos están siguiendo el principio de Arquímedes. Lee sobre ello. Principio de Arquímedes – Wikipedia

zumbido, las agujas de acero no siempre se hunden.

pero se trata de densidad y “volumen desplazado”.

Pregúntale a nuestro amigo Arquímedes.

Cómo funcionan las cosas .com: ¿Por qué los barcos hechos de acero flotan en el agua cuando una barra de acero se hunde?

Una cosa flotará si su densidad promedio es menor que la densidad del agua. Aunque el casco del barco puede estar hecho de hierro, el barco también tiene muchas cosas más livianas (incluyendo mucho aire) dentro. Cuando se tiene en cuenta todo el aire, etc., la densidad promedio de todo el barco es menor que la densidad del agua.

Pero no hay bolsas de aire en un clavo. Su densidad promedio es la misma que la densidad del hierro; entonces se hunde. (:

Un barco de hierro (o cualquier barco de metal como es el estándar moderno) flota porque tiene una forma tal que contendrá aire dentro de su casco y, por lo tanto, la densidad promedio del barco en su conjunto, incluidas las cavidades y todo el espacio de aire es menor que el agua y por lo tanto flota .

Un objeto flotará si puede desplazar la cantidad de agua que equivaldría a su peso. La cantidad de agua que desplaza una aguja es muy pequeña y, por lo tanto, no es mayor que el peso de la aguja. El barco, debido a que no es sólido, desplaza suficiente agua para igualar su peso, por lo que flota.

Principio de Arquímedes compañero. El recipiente desplaza (debido a su peso y forma) mucha agua. Si puede hundirse lo suficiente como para desplazar suficiente agua que es igual a su peso, sin hundirse en un punto donde el agua ingresa al recipiente, flotará. Antes de que un barco sea construido por un astillero, realizan muchas pruebas de modelos para garantizar la flotación en diferentes niveles de hundimiento longitudinal y lateral (recorte y lista). Así es como funciona …

Los barcos flotan en el agua debido a su fuerza de flotación. La magnitud de la fuerza de flotación como se establece en el principio de Arquímedes viene dada por F = Vρg donde V = volumen de agua desplazado por el cuerpo, ρ = densidad del agua yg = aceleración debido a la gravedad. Debido al tamaño de los barcos son más grandes, por lo que desplazan más agua, proporcionando una fuerza de flotación más fuerte.