Pregunta sobre la fuerza de flotación y el peso de un objeto

Cuando un objeto flota en la superficie, parte del objeto no está sumergido en el fluido. Por ejemplo, una pelota de playa colocada sobre el agua solo tiene una porción muy pequeña sumergida. Solo esa porción contribuye a la fuerza de flotación del agua, en comparación con la bola entera cuando está completamente sumergida. Por lo tanto, la fuerza de flotación cuando la pelota está completamente sumergida es mucho mayor y sube rápidamente a la superficie.

Una vez que atraviesa la superficie, solo tiene una porción muy pequeña de la fuerza de flotación anterior, y en ese momento, la fuerza de flotación es igual al peso. Si no hubiera superficie, seguiría subiendo.

Antes que nada, expliquemos cómo se hace la fuerza de flotación:

Como la presión en las partes profundas es mayor que en las partes superiores, podemos decir que las fuerzas en las partes profundas del fluido son mayores que en las partes superiores. entonces tenemos la diferencia de fuerzas en las partes altas y profundas del fluido. entonces habrá una fuerza neta hacia arriba.

$F_2 -F_2$=$\;$ $P_2A-P_1A$=$\;$ $\rho_2gh_2A$-$\rho_1gh_1A$=$\;$ $F_b=Ag(\rho_ {fliud}h_2-\rho_{fliud}h_1)$=$\;$ $F_b=\rho_{fliud}V_{object}g$

tenemos tres tipos de flotabilidad:

1-flotabilidad positiva :

La flotabilidad positiva ocurre cuando un objeto es más liviano que el fluido que desplaza. El objeto flotará porque la fuerza de flotación es mayor que el peso del objeto.

$F_b=mg$ $\;$entonces$\;$ $\rho_{fliud}V_{object}g$=$\rho_{object}V_{object}g$ $\;$y$\;$ $\rho_{fliud}V_{objectin}$=$\rho_{object}V_{object}$ $\;$significa que$\;$ $\rho_{fluid}$>$\rho_{object}$

2-Flotabilidad negativa: la flotabilidad negativa ocurre cuando un objeto es más denso que el fluido que desplaza. El objeto se hundirá porque su peso es mayor que la fuerza de flotación.

$F_b<mg$ $\;$entonces$\;$ $\rho_{fliud}V_{object}g$=$\rho_{object}V_{object}g$ $\;$y$\;$ $\rho_{fliud}$<$\rho_{object}$

3-Flotabilidad neutra: La flotabilidad neutra ocurre cuando el peso de un objeto es igual al fluido que desplaza.

$F_b=mg$ $\;$entonces$\;$ $\rho_{fliud}V_{object}g$=$\rho_{object}V_{object}g$ $\;$y$\;$ $\rho_{fliud}$=$\rho_{object}$

¡espero que esto ayude!