1Es un hecho comn que un objeto se sienta mas ligero y pese menos en un lquido que en el aire. Asimismo objetos de distintos materiales ligeros flotan en el agua. Todo esto sugiere que un fluido ejerce una fuerza hacia arriba sobre un cuerpo sumergido en l. Esta fuerza que tiende a levantar el cuerpo se llama fuerza de flotacin y se denota por FB.

2La fuerza de flotacin se debe al aumento de la presin en un fluido con profundidad.

Por ejemplo, considere una placa plana de espesor h sumergido en un liquido de densidad f -El rea superior e inferior es A-La distancia a la superficie libre es S-Presin en la superficie superior: f gs -Presin en la superficie inferior: f g(s+h)

La fuerza hidrosttica Fsup = f gsA ,acta hacia abajo sobre la superficie superior La fuerza mas grande Finf= f g(s+h)A acta hacia arriba sobre la superficie inferior

3La diferencia entre estas dos fuerzas es una fuerza neta hacia arriba, la cual es la fuerza de flotacin. FB = Finf - Fsup FB = f g(s+h) A - f gsA FB = f ghA = f gV Donde V = hA (volumen de la placa). f gV = es el peso del lquido cuyo volmen es igual al volmen de la placa. Como conclusin se tiene que la fuerza de flotacin que acta sobre la placa es igual al peso del lquido desplazado por la propia placa.

4 Considerese un cuerpo solido sumergido en un fluido en reposo y compare con una masa de fluido de la misma forma. En la masa de fluido la fuerza de flotacin FB acta hacia arriba pasando por el centroide y es igual en magnitud al peso W del fluido desplazado, pero en direccin opuesta. Para el slido su peso WS tambin pasa por el centroide, pero su magnitud no es necesariamente igual a la del fluido que desplaza.WS > W WS > FB ; por lo tanto el cuerpo solido se hundira

5Un slido, cuando cae dentro de un fluido puede hundirse, flotar o quedarse en reposo, dependiendo sobre su densidad relativa a la densidad del fluido

1) Permanece en reposo cuando su densidad es igual a la densidad del fluido2) Se hunde hasta el fondo, cuando su densidad es mayor que la del fluido3) Asciende a la superficie y flota cuando la densidad del cuerpo es menor que la del fluido.

6Estabilidad de los cuerpos sumergidos y de los flotantesPara un cuerpo sumergido flotante en equilibrio esttico, el peso y la fuerza de flotacin que actan sobre l se equilibran entre s y, de manera inherente, esos cuerpos son estables en la direccin vertical.

Si un cuerpo sumergido neutralmente flotante se asciende o desciende hasta una profundidad diferente, el cuerpo permanecer en equilibrio en esa ubicacin.

En cambio, si un cuerpo flotante se asciende y desciende mediante una fuerza vertical , el cuerpo regresar a su posicin original tan pronto como se elimine el efecto externo.

7Un cuerpo sumergido neutralmente flotante puede ser: Estable, Neutralmente Estable e Inestable Estable: Si tiene un fondo pesado y en consecuencia, el punto de gravedad G est directamente debajo del centro de flotacin B

Neutralmente estable: Si G y B coinciden. ste es el caso de los cuerpos cuya densidad es constante en toda su extensin. Para esos cuerpos no existe tendencia de voltearse o enderezarse por si mismos.

Inestable: Si G est directamente arriba del B , y cualquier perturbacin har que este cuerpo se voltee.

8Cuando el centro de gravedad G de un cuerpo sumergido neutralmente flotante no est alineado en la direccin vertical con el centro de flotacin B, del cuerpo, no se encuentra en estado de equilibrio y girara hasta alcanzar su estado estable, inclusive sin perturbacin.

9A diferencia de los cuerpos sumergidos, un cuerpo flotante inclusive puede ser estable cuando G est directamente arriba del B. Esto se debe a que el centroide del volumen desplazado se mueve hacia uno de los lados hasta un punto B durante una perturbacin rotacional, mientras que el centro de gravedad G permanece inalterado. Una medida de estabilidad para esto es la altura metacntrica GM, la cual es: La distancia entre el centro de gravedad G y el metacentro M

10Tipos de estabilidad de cuerpos Flotantesa) Su fondo es pesado y su centro de gravedad G est debajo del centroide Bb) Si el metacentro M est arriba de G, y por lo tanto GM ser positiva c) El punto M est abajo del G. El peso, y la fuerza de flotacin que actan sobre el cuerpo inclinado generan un momento de volcadura en lugar de uno de restitucin, haciendo que el cuerpo se vuelque

Un cuerpo flotante es estable si el punto M est arriba del G y, por consiguiente, GM es positivaEs inestable si el punto M est debajo del G y, en consecuencia, GM es negativa. El peso, y la fuerza de flotacin que actan sobre el cuerpo inclinado generan un momento de volcadura en lugar de uno de restitucin, haciendo que el cuerpo se vuelqueLa longitud de la altura matacentrica GM por encima de G es una medida de estabilidad: entre maoyr sea, ms estable es el cuerpo flotante.