¿Cuál es el origen de la fuerza de flotación ejercida por los fluidos?

¿Cómo entra en acción repentinamente la fuerza de flotación cuando un objeto se sumerge en un fluido?

Gravedad. Seguramente obtendrá un enlace a la respuesta ya que la pregunta no es nueva.
¿Responde esto a tu pregunta? ¿Por qué hay un empuje hacia arriba?
Supongo que la pregunta es sobre el origen físico de la fuerza de flotación. En otras palabras, en lugar de deducirlo del hecho de que el agua está en equilibrio, ¿es posible explicar (al menos cualitativamente) cómo puede surgir esta fuerza en función de las propiedades del agua? (es decir, para un cuerpo que está completamente sumergido en agua, qué propiedad del agua a su alrededor conduce a una mayor presión debajo del objeto)
En definitiva es que cuanto más denso se hunde más. La energía potencial total se minimiza cuando un cuerpo flotante realmente flota. De lo contrario, el fluido más denso tendría que ser levantado.

Respuestas (2)

Para comprender realmente esto cualitativamente, primero debe convencerse de que la presión en un líquido solo depende de la altura y la densidad del líquido que se encuentra sobre él. No importa qué forma tenga el recipiente. Por lo tanto, la masa total sobre él y el volumen no importan , solo importa su relación. También es importante entender la ley de Pascal .

Ahora considere una habitación llena de agua; el líquido, si no estuviera contenido, se habría derrumbado en el suelo; sin embargo, las paredes ejercen una presión (a través de la fuerza normal) sobre el líquido para mantenerlo contenido. Esta presión que ejercen las paredes es diferente en cada altura de la pared, debido a la altura del fluido sobre ella. Las capas horizontales del fluido también ejercen esta misma cantidad de presión dependiente de la altura que las paredes ejercen sobre la capa de líquido por encima y por debajo de ella. Cuando colocas un objeto en el líquido, el objeto experimenta estas mismas presiones en cada punto de su superficie, y dado que la fuerza ejercida en la parte superior es menor que en la parte inferior (porque la altura del líquido sobre él es menor en la parte superior ) experimenta una fuerza hacia arriba.

¿Sugiere esto que diferentes geometrías producen diferentes empujes ascendentes? La mayoría de las cosas que he visto de fuentes de nivel HS a las que me he referido dicen que cada parte es igual
@Buraian ¡Gran pregunta! Lo he pensado y esto tendría que reducirse al Principio de Arquímedes, por lo que supongo que solo es posible cambiar la forma con un volumen fijo de tal manera que la fuerza que actúa hacia arriba y hacia abajo sobre el objeto permanezca igual. mismo. En otras palabras, cuando haces un objeto más alto, tienes que cambiar las pendientes, lo que significa que la presión no actuará tanto hacia arriba en cada punto.
@Buraian Además, tenga en cuenta que esto solo da el mismo empuje hacia arriba porque la presión aumenta con la profundidad, horizontalmente, las presiones son las mismas en cada punto de la superficie, lo que significa que las pendientes importan mucho allí, por lo que algunas formas son inestables y quieren girar.

Arquímedes dedujo que "Cualquier objeto, total o parcialmente sumergido en un fluido, es empujado hacia arriba por una fuerza igual al peso del fluido desplazado por el objeto". Esta fuerza de flotación se debe físicamente al aumento de presión con la profundidad en el líquido; para un aumento de profundidad, la presión aumenta por la densidad del líquido x la aceleración de la gravedad x el aumento de profundidad. El aumento de presión con la profundidad se debe al peso del líquido suprayacente. Usando esta relación para el cambio de presión, puede probar el principio de Arquímedes.

¿Cuál es el origen de la fuerza de flotación ejercida por los fluidos?
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