Diferencia entre revisiones de «Principio de Arquímedes»
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La [[anécdota]] más conocida sobre [[Arquímedes]], [[matemática griega|matemático griego]], cuenta cómo inventó un método para determinar el volumen de un objeto con una forma irregular. De acuerdo con [[Vitruvio]], [[arquitecto]] de la [[antigua Roma]], una nueva corona con forma de [[corona triunfal]] había sido fabricada para [[Hierón II]], [[tiranía|tirano]] gobernador de [[Siracusa]], el cual le pidió a Arquímedes determinar si la corona estaba hecha de [[oro]] puro o si un [[orfebrería|orfebre]] deshonesto le había agregado [[plata]].<ref>{{Cita web |título = ''De Architectura'', Book IX, paragraphs 9-12, text in English and Latin |autor = Vitruvius |editorial = University of Chicago |url = http://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Vitruvius/9*.html |fechaacceso = 30 de agosto de 2007}}</ref> Arquímedes tenía que resolver el problema sin dañar la corona, así que no podía fundirla y convertirla en un cuerpo regular para calcular su [[densidad]].
Mientras tomaba un baño, notó que el nivel de agua subía en la [[Bañera|tina]] cuando entraba, y así se dio cuenta de que ese efecto podría usarse para determinar el [[volumen]] de la corona. Debido a que la compresión del agua -valor con el que no tenía familiaridad alguna, ya que su estudio es posterior- sería despreciable,<ref>{{Cita web |título = Incompressibility of Water |editorial = Universidad de Harvard |url = http://www.fas.harvard.edu/~scdiroff/lds/NewtonianMechanics/IncompressibilityofWater/IncompressibilityofWater.html |fechaacceso = 27 de febrero de 2008}}</ref> la corona, al ser sumergida, desplazaría una cantidad de agua igual a su propio volumen. Al dividir la masa de la corona por el volumen de agua desplazada, se podría obtener la densidad de la corona. La densidad de la corona sería menor si otros metales más baratos y menos densos le hubieran sido añadidos. Entonces, Arquímedes salió corriendo [[desnudez|desnudo]] por las calles, tan emocionado estaba por su descubrimiento para recordar vestirse, gritando «[[¡Eureka!]]» (en [[griego antiguo]]: εὕρηκα, que significa ‘¡Lo encontré!’).<ref>{{Cita web |título = Buoyancy |autor = HyperPhysics |editorial = Georgia State University |url = http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/pbuoy.html |fechaacceso = 23 de julio de 2007}}</ref>
Dado que la historia se había transmitido de forma oral, durante el renacimiento fue cuestionada por la imprecisión de medir el volumen y el empuje por separado y dividirlos, y también por el hecho de que la descripción anterior no utiliza para nada el Principio de Arquímedes. [[Galileo Galilei|Galileo]] En 1586, con solo 22 años, publicó el artículo La Bilancetta, en el que describía una forma de comparar densidades con una balanza sumergida y proponía que podría ser el dispositivo original del propio Arquímedes.<ref>Galileo Galilei, La Bilancetta. 1586.</ref>
La historia de la corona dorada no aparece en los trabajos conocidos de Arquímedes, pero en su tratado ''Sobre los cuerpos flotantes'' él da el principio de [[hidrostática]] conocido como el principio de Arquímedes. Este plantea que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del volumen de fluido desalojado; es decir, dados dos cuerpos que se sumergen en el seno de un fluido (ej:agua), el más denso o el que tenga compuestos más pesados se sumerge más rápido, es decir, tarda menos tiempo para llegar a una posición de equilibrio. Esto sucede por el gradiente de presión que aparece en el seno del fluido, que es directamente proporcional a la profundidad de inmersión y al peso del propio fluido.<ref>{{Cita web |título = ''Archimedes' Principle'' |nombre = Bradley W |apellido = Carroll |editorial = Weber State University |url = http://www.physics.weber.edu/carroll/Archimedes/principle.htm |fechaacceso = 23 de julio de 2007}}</ref>
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== Refinamientos ==
El principio de Arquímedes no tiene en cuenta la [[tensión superficial]] (capilaridad) que actúa sobre el cuerpo.<ref>{{cite web |url= http://www.weizmann.ac.il/home/fnfal/papers/Natfloat.pdf |title=Conglomeración de flotadores en una onda estacionaria: Capillarity effects drive hydrophilic or hydrophobic particles to congregate at specific points on a wave | date=2005-06-23 }}</ref> Además, se ha descubierto que el principio de Arquímedes se rompe en fluidos complejos.
Existe una excepción al principio de Arquímedes conocida como el caso inferior (o lateral). Esto ocurre cuando un lado del objeto está tocando el fondo (o lado) del recipiente en el que está sumergido, y no se filtra líquido a lo largo de ese lado. En este caso, se ha comprobado que la fuerza neta difiere del principio de Arquímedes, debido a que al no filtrarse líquido por ese lado, se rompe la simetría de la presión.
== Relación con el principio de flotación ==
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