Relación entre la gravedad y la densidad

Así que recientemente descubrí que los terraplanistas creen que la gravedad no es real y que todo baja debido a las densidades, obviamente, si esto fuera cierto, las cosas flotarían hacia arriba ya que nuestro aire no es muy denso, pero seguiré adelante. Estas son algunas preguntas que tengo que no puedo encontrar en línea porque dondequiera que miro está hablando de la gravedad específica que dice si algo flota o no se basa completamente en la densidad.

¿La razón por la que un yunque flota sobre mercurio se debe simplemente a que es mucho menos denso?

¿Cómo afecta la gravedad a esto y qué papel juega?

Si usamos la idea de las tierras planas de que solo se trata de densidad, ¿entonces todo el yunque se sentaría encima?

¿Por qué una gran parte del yunque está bajo el agua?

Incluso si algo es solo, digamos, 0.01% menos denso, ¿flotaría?

Sé que hay muchas preguntas, pero este tema aparentemente simple me tiene bastante confundido. Tal vez lo estoy pensando demasiado. Si alguien pudiera explicar las matemáticas y la física detrás de esto, tal vez incluso un diagrama de fuerza de algún tipo para ayudarme a visualizarlo, para ayudarme a entender esto, ¡realmente lo agradecería!

Eón, la gravedad específica para líquidos y sólidos normalmente se define como el peso de un objeto dividido por el peso de un volumen igual de agua. Para obtener la densidad del objeto en cuestión, multiplique la gravedad específica del objeto por 1000 k gramo / metro 3 .
@PM2Ring Tienes razón

Respuestas (3)

Un objeto colocado en la superficie de un líquido se hundirá en el líquido hasta que el peso del volumen de líquido que desplaza sea igual al peso del propio objeto (este es el principio de Arquímedes ). Si la densidad promedio del objeto es mayor que la densidad del líquido, nunca desplazará su propio peso de líquido incluso cuando esté totalmente sumergido y se hundirá por completo. Entonces:

  1. Que un objeto se hunda o flote en un líquido está completamente determinado por si es más denso o menos denso que el líquido.
  2. La altura a la que flota un objeto está determinada por cuánto menos denso es que el líquido. Un objeto con una densidad baja no necesitará desplazar mucho líquido. Un objeto con una densidad apenas menor que la densidad del líquido se sumergirá casi por completo antes de desplazar suficiente líquido.
  3. La gravedad tiene proporcionalmente el mismo efecto sobre el peso del objeto y el peso del líquido desplazado. Entonces, un objeto se hundirá o flotará (y, si flota, flotará exactamente al mismo nivel) independientemente de la gravedad (siempre que haya algún valor de gravedad distinto de cero).

Las cosas no flotarían si "todo bajara debido a las densidades". Creo que el enlace que te falta es este: la densidad es una propiedad de un objeto y la gravedad es una fuerza sobre un objeto. Las cosas flotan o se hunden debido a una fuerza, cuya magnitud depende de una propiedad que tengan los objetos. Una mayor densidad significa que la gravedad afectará a un objeto con más fuerza. En cierto modo, la gravedad no tendría ningún efecto sobre un objeto si no tiene densidad. Y por otro lado, si no hubiera gravedad, los objetos no se moverían/hundirían/flotarían sin importar cuál sea su densidad, porque no habría fuerza presente.

Me gustaría enfatizar que no habría fenómeno de flotabilidad (objetos que se posicionan en función de su densidad) sin gravedad. La fuerza gravitacional es lo que impulsa la clasificación "vertical" de fluidos no miscibles y objetos en fluidos.

"¿Cómo afecta la gravedad esto y qué papel juega?"

Wikipedia sobre flotabilidad nos enseña:

"La flotabilidad (...), o empuje hacia arriba, es una fuerza hacia arriba ejercida por un fluido que se opone al peso de un objeto parcial o totalmente sumergido. En una columna de fluido, la presión aumenta con la profundidad como resultado del peso del objeto suprayacente líquido."

De ambas oraciones tomadas juntas, no se puede inferir fácilmente que la gravedad como contrafuerza de la flotabilidad sea su requisito previo, ya que la segunda oración introduce "presión" como resultado del "peso" del agua arriba.

Sin embargo, entendida correctamente, Wikipedia nos dice que la gravedad es un requisito previo para la flotabilidad y, en la redacción de la pregunta, nada se hunde debido a las densidades.

"Peso" del "objeto" (barcos) significa fuerza gravitatoria, la masa del objeto; la dirección es hacia abajo. No hay empuje hacia arriba sin empuje hacia abajo. Si no hay gravedad (cápsula espacial) no hay flotabilidad, no hay dirección hacia arriba.

Introducir "presión" y profundidad parece contradecir los libros de texto, ya que se define la flotabilidad, como dice correctamente la primera respuesta, como el

"peso del volumen de líquido que desplaza". La presión y la profundidad no se relacionan con esto.

Comentario personal: la presión del agua podría ser la base de la flotabilidad y ser su razón. Sin embargo, como la presión según Wikipedia se deriva del "peso" del agua, ese sería otro argumento, el segundo, para que la gravedad sea la fuente de flotabilidad y su requisito previo.

Última observación: no pienses que la columna está arriba de "El barco".

Otra lectura que recomiendo es Lewis C. Epstein, Thinking physics, que tiene la situación en su portada.