La flotabilidad o fuerza de flotación se basa en el principio de Arquímedes. Este principio establece: "Cualquier objeto, total o parcialmente sumergido en un fluido, se mantiene activo por una fuerza igual al peso del fluido desplazado por el objeto". El principio de Archimides es importante en aplicaciones de hidroingeniería, como la construcción naval. Los pasos a continuación detallan cómo calcular la fuerza de flotación.
Obtenga el volumen del objeto sobre el que desea calcular la fuerza de flotación. Llamaremos este valor para el volumen "V."
Determine qué porcentaje (en función del volumen) del objeto se sumergirá en el agua.
Convierta este porcentaje a un número decimal. Llamaremos a este valor "v". Por ejemplo; si el 100 por ciento del objeto debe ser sumergido, v = 1.0. Si se sumerge el 50 por ciento del objeto, v = 0,50.
Sustituya este valor en la ecuación por fuerza de flotación: FB = (V) (v) x (SPH2O) Donde FB = fuerza de flotación y SPH2O = Gravedad específica del agua (se considera constante a 62.4 lb por pie cúbico).
Multiplique V por v, y luego multiplique por 62.4 para obtener el valor de la fuerza de flotación, expresada en libras. Considere el siguiente ejemplo de un cubo de 2 pies por 2 pies por 2 pies para ser sumergido el 25 por ciento del camino en agua. V = 2_2_2 = 8 pies cúbicos v = 25% = 0.25 SPH2O = 62.4 libras por pie cúbico FB = 8 * 0.25 * 62.4 = 124.8 libras
Así calcula la fuerza de flotación, y ayuda a ilustrar cómo esos grandes los buques de acero pueden flotar. ¡Es suficiente fuerza para empujar ese cubo de 2 pies a un cuarto del camino en el agua!
Consejo
Para los cálculos de los legos, se puede suponer que el peso específico del agua es 62.4 libras por pie cúbico, ya que este valor no varía significativamente en rangos de temperatura normales.