Densidad y el Principio de Arquímedes

Densidad

• La densidad es la relación entre masa y volumen.
• Se expresa comúnmente en gramos por centímetro cúbico (g/cm³) o kilogramos por litro (kg/L).
• Es una propiedad de la materia que depende de: la masa, el tamaño y la disposición de sus átomos.
• La densidad de una sustancia puede ayudar a identificarla.
• Densidad = Masa / Volumen
• ρ = m / V
• Ejemplo: La densidad de una roca con una masa de 100 g y un volumen de 50 cm³ es 2 g/cm³.
• ρ = 100 g / 50 cm³ = 2 g/cm³

Principio de Arquímedes

• El principio de Arquímedes establece que la fuerza de flotación sobre un objeto sumergido en un fluido es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.
• Un objeto experimenta una fuerza de flotación ascendente igual al peso del fluido que desplaza.
• Un objeto flota si la fuerza de flotación es igual al peso del objeto.
• Un objeto se hunde si la fuerza de flotación es menor que el peso del objeto.
• Ejemplo: Una roca pesa 10 N. Sumergida en agua, tiene un peso aparente de 6 N. La fuerza de flotación sobre la roca es 4 N.
• F_b = 10N - 6N = 4N

Presión

• La presión se define como la fuerza por unidad de área.
• Se expresa comúnmente en pascales (Pa) o libras por pulgada cuadrada (psi).
• La presión es una propiedad de los fluidos que depende de la fuerza aplicada y el área sobre la que se aplica.
• Presión = Fuerza / Área
• P = F / A
• Ejemplo: Una persona que pesa 500 N está de pie sobre un bloque rectangular con dimensiones de 0.5 m x 0.25 m. La presión ejercida por el bloque sobre el suelo es 4000 Pa.
• P = 500 N / (0.5 m)(0.25 m) = 4000 Pa