¿Cuál es la diferencia entre Densidad y Gravedad especifica? Una de las propiedades de los sólidos, líquidos y gases, es la medida de compactibilidad de material, es decir, la densidad. La densidad ρ, de un material se define como su masa por unidad de volumen. Si el material es homogéneo, como el hielo o el hierro, su densidad es la misma en todo el material. Las unidades de la densidad en el SI son el kilogramo por metro cubico (kg/m³)- Si la, masa m de un material ocupa un volumen V, la densidad ρ es: ρ= La gravedad especifica o densidad relativa de un material se define como el cociente de su densidad entre la densidad del agua, esta cantidad no tiene unidades es simplemente, un número. Por ejemplo, la densidad relativa del aluminio es 2.7, es decir, 2.7 veces las densidad del agua ( = 10 .
= El término “gravedad específica” no tiene nada que ver con la gravedad, es mejor utilizar el término de densidad relativa).
¿Cuáles son las condiciones que debe cumplir un objeto para medir su volumen por desplazamiento? Cuerpos sólidos que no absorben líquidos. Condición de flotabilidad, la densidad del cuerpo debe ser mayor que la densidad del líquido en donde este flotando.
Consultar la definición del principio de Arquímedes. Principio de Arquímedes Saltar a: navegación, búsqueda
Ejemplo del Principio de Arquímedes: El volumen adicional en la segunda probeta corresponde al volumen desplazado por el sólido sumergido (que naturalmente coincide con el volumen del sólido). El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SIU). El principio de Arquímedes se formula así:
Donde E es el empuje , ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales2 y descrito de modo simplificado3 ) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena. El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado. La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras: 1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.
Porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido. Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a p·dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de superficie. Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje. De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple Empuje=peso=rf·gV El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido rf por la aceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V. Se sustituye la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones. Si sustituimos la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones. Las fuerzas debidas a la presión no cambian, por tanto, su resultante que hemos denominado empuje es la misma y actúa en el mismo punto, denominado centro de empuje. Lo que cambia es el peso del cuerpo sólido y su punto de aplicación que es el centro de masa, que puede o no coincidir con el centro de empuje.
Por tanto, sobre el cuerpo actúan dos fuerzas: el empuje y el peso del cuerpo, que no tienen en principio el mismo valor ni están aplicadas en el mismo punto. En los casos más simples, supondremos que el sólido y el fluido son homogéneos y por tanto, coinciden el centro de masa del cuerpo con el centro de empuje.
Ejemplo: Supongamos un cuerpo sumergido de densidad ρ rodeado por un fluido de densidad ρf. El área de la base del cuerpo es A y su altura h.
La presión debida al fluido sobre la base superior es p1= ρfgx, y la presión debida al fluido en la base inferior es p2= ρfg(x+h). La presión sobre la superficie lateral es variable y depende de la altura, está comprendida entre p1 y p2. Las fuerzas debidas a la presión del fluido sobre la superficie lateral se anulan. Las otras fuerzas sobre el cuerpo son las siguientes:
Peso del cuerpo, mg
Fuerza debida a la presión sobre la base superior, p1·A
Fuerza debida a la presión sobre la base inferior, p2·A
En el equilibrio tendremos que mg+p1·A= p2·A mg+ρfgx·A= ρfg(x+h)·A o bien, mg=ρfh·Ag
Como la presión en la cara inferior del cuerpo p2 es mayor que la presión en la cara superior p1, la diferencia es ρfgh. El resultado es una fuerza hacia arriba ρfgh·A sobre el cuerpo debida al fluido que le rodea. Como vemos, la fuerza de empuje tiene su origen en la diferencia de presión entre la parte superior y la parte inferior del cuerpo sumergido en el fluido. Con esta explicación surge un problema interesante y debatido. Supongamos que un cuerpo de base plana (cilíndrico o en forma de paralepípedo) cuya densidad es mayor que la del fluido, descansa en el fondo del recipiente. Si no hay fluido entre el cuerpo y el fondo del recipiente ¿desaparece la fuerza de empuje?, tal como se muestra en la figura
Si se llena un recipiente con agua y se coloca un cuerpo en el fondo, el cuerpo quedaría en reposo sujeto por su propio peso mg y la fuerza p1A que ejerce la columna de fluido situada por encima del cuerpo, incluso si la densidad del cuerpo fuese menor que la del fluido. La experiencia demuestra que el cuerpo flota y llega a la superficie. El principio de Arquímedes sigue siendo aplicable en todos los casos y se enuncia en muchos textos de Física del siguiente modo: Cuando un cuerpo está parcialmente o totalmente sumergido en el fluido que le rodea, una fuerza de empuje actúa sobre el cuerpo. Dicha fuerza tiene dirección hacia arriba y su magnitud es igual al peso del fluido que ha sido desalojado por el cuerpo.
Consultar la densidad del Agua a 20°C y 25°C.
Consultar la densidad de la madera. cod_IFN N. común N.Científico Densidad Referencia 11 Ailanto Ailantus altisima 0,531 Alden (1995) 12 Manzano silvestre Malus sylvestris 0,670 Alden (1995) 13 Almez Celtis australis 0,600 Sanchez (2000) 14 Tejo Taxus baccata 0,700 Vorsevi (2000) 16 Peral silvestre Pyrus sp. 0,745 Olivier 17 Cedro Cedrus sp. 0,420(1) Gallardo (2006) 21 Pino silvestre Pinus sylvestris 0,550 CPF (2004) 23 Pino piñonero Pinus pinea 0,590 CPF (2004) 24 Pino carrasco Pinus halepensis 0,610 CPF (2004) 25 Pino laricio Pinus nigra 0,620 CPF (2004) 26 Pino pinaster Pinus pinaster 0,520 CPF (2004) 28 Pino insignis Pinus radiata 0,490 CPF (2004) 33 Pícea Picea abies 0,455 CPF (2004) 34 Pseudotsuga Pseudotsuga menziesii 0,550 Vorsevi (2000) 36 Ciprés Cupressus sp. 0,59 Vorsevi (2000)
37 Enebro Juniperus comunis 0,620 LaFuente (2003) 38 Sabina Juniperis thurifera 0,620 LaFuente (2003) 39 Sabina negral Juniperus phoenica 0,620 LaFuente (2003) 41 Roble pedunculado Quercus robur 0,710 CPF (2004) 42 Roble Quercus petraea 0,730 CPF (2004) 43 Rebollo Quercus pyrenaica 0,760 CPF (2004) 44 Quejigo Quercus faginea 0,790 CPF (2004) 45 Encina Quercus ilex 0,900 CPF (2004) 46 Alcornoque Quercus suber 0,830 CPF (2004) 51 Álamo Populus alba 0,450 Vorsevi (2000) 52 Chopo Temblón Populus tremula 0,560 CPF (2004) 54 Aliso Alnus glutinosa 0,510 CPF (2004) 55 Fresno Fraxinus sp 0,680 CPF (2004) 56 Olmo Ulmus sp. 0,690 CPF (2004) 57 Sauce Salix sp. 0,490 Vorsevi (2000) 58 Chopo Populusxeuramericana 0,430 CPF (2004) 62 Eucalipto Eucalyptus camaldulensis 0,750 InfoParquet (2006) 65 Acebo Ilex aquifolium 0,870 Vorsevi (2000) 66 Acebuche Olea europaea 0,840 Vorsevi (2000) 68 Madroño Arbutus unedo 0,820 CPF (2004) 71 Haya Fagus sylvatica 0,690 CPF (2004) 72 Castaño Castanea sativa 0,590 CPF (2004) 73 Abedul Betula pendula 0,600 CPF (2004) 74 Avellano Corylus avellana 0,620 CPF (2004) 75 Nogal Juglans regia 0,700 MiniArtGroup (2005) 76 Arce Acer sp. 0,650 CPF (2004)
78 Serbal Sorbus sp. 0,760 CPF (2004) 95 Prunus Prunus sp. 0,630 CPF (2004) 97 Saúco Sambucus nigra 0,520 Alden (1995)
http://www.uia.mx/campus/publicaciones/fisica/pdf/12Mecanicadefluidos.pdf http://www.educared.org/global/como-funcionan-lascosas/visualizacion?EDUCARED_SHARED_CONTENT_ID=3597733 http://www.monografias.com/trabajos78/pesos-reales-aparentes/pesos-reales-aparentes2.shtml http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Arqu%C3%ADmedes http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/arquimedes/arquimedes.htm http://www.ingenieracivil.com/2007/08/gravedad-especifica-ii-determinacin-del.html http://www.cesefor.com/cubifor/descargas/Densidad_Madera.pdf http://www.inti.gov.ar/maderaymuebles/pdf/densidad_comun.pdf
