lunes, 18 de octubre de 2010
ARQUIMIDES
El principio de Arquímedes se aplica al buzo como un todo. El cuerpo del buceador y su equipo presentan una masa total y desplazan un volumen de agua equivalente al volumen del cuerpo sumergido. El buzo está sometido entonces a un par de fuerzas opuestas: por un lado el efecto de la gravedad sobre su masa (el peso del buzo y su equipo), y por otro la fuerza de flotación ejercida por el volumen de agua desplazada.
Cuando la masa del buzo es mayor que la masa del volumen de agua desplazada su flotabilidad es negativa, el buzo tiende al fondo. Cuando la masa del buzo es menor que la masa equivalente a su volumen su flotabilidad es positiva, el buzo tiende a la superficie. La situación en la que las fuerzas son equivalentes, la masa del buzo es igual a la masa del agua que desplaza, la flotabilidad se considera neutra; la fuerza ascendente se anula con la fuerza descendente.
El principio de Arquímedes no tiene mayor incidencia sobre la fisiología del buceo. Su aplicación es lo que permite al buzo autónomo mantener una flotabilidad neutra y es uno de los aliados más importantes del buzo en apnea. Este último aprovecha el cambio en su densidad corporal total en inmersión y de la posición relativa (con respecto a su centro de gravedad - centro másico) de los pulmones. En superficie el apneísta presenta una flotabilidad positiva, que es vencida fácilmente en una buena maniobra de inmersión (cabeza primero) y que es vencida rápidamente al comprimirse el aire de sus pulmones con la profundidad (ver ley de Boyle-Mariotte). A partir de determinada profundidad su flotabilidad se vuelve negativa y le permite realizar un descenso sin esfuerzo. La situación de los pulmones por debajo del centro másico del buzo durante el descenso tiene por efecto un acercamiento de la profundidad de flotabilidad neutra a la superficie. Durante el ascenso, con la cabeza hacia arriba, los pulmones están por encima del centro másico del buzo y la profundidad de flotabilidad neutra se desplaza hacia el fondo. Así el esfuerzo activo de ascenso se ve reducido y la fase pasiva (de flotabilidad positiva) es alcanzada más lejos de la superficie.
Cuando la masa del buzo es mayor que la masa del volumen de agua desplazada su flotabilidad es negativa, el buzo tiende al fondo. Cuando la masa del buzo es menor que la masa equivalente a su volumen su flotabilidad es positiva, el buzo tiende a la superficie. La situación en la que las fuerzas son equivalentes, la masa del buzo es igual a la masa del agua que desplaza, la flotabilidad se considera neutra; la fuerza ascendente se anula con la fuerza descendente.
El principio de Arquímedes no tiene mayor incidencia sobre la fisiología del buceo. Su aplicación es lo que permite al buzo autónomo mantener una flotabilidad neutra y es uno de los aliados más importantes del buzo en apnea. Este último aprovecha el cambio en su densidad corporal total en inmersión y de la posición relativa (con respecto a su centro de gravedad - centro másico) de los pulmones. En superficie el apneísta presenta una flotabilidad positiva, que es vencida fácilmente en una buena maniobra de inmersión (cabeza primero) y que es vencida rápidamente al comprimirse el aire de sus pulmones con la profundidad (ver ley de Boyle-Mariotte). A partir de determinada profundidad su flotabilidad se vuelve negativa y le permite realizar un descenso sin esfuerzo. La situación de los pulmones por debajo del centro másico del buzo durante el descenso tiene por efecto un acercamiento de la profundidad de flotabilidad neutra a la superficie. Durante el ascenso, con la cabeza hacia arriba, los pulmones están por encima del centro másico del buzo y la profundidad de flotabilidad neutra se desplaza hacia el fondo. Así el esfuerzo activo de ascenso se ve reducido y la fase pasiva (de flotabilidad positiva) es alcanzada más lejos de la superficie.
domingo, 10 de octubre de 2010
Objetos que flotan.
El principio de Arquímedes se aplica también a los objetos que flotan, como por ejemplo la madera. E n general, un objeto flota sobre un fluido si su densidad es menor que la del fluido. En equilibrio, es decir, cuando el objeto flota, la fuerza de flotación sobre un objeto tiene magnitud igual al peso del objeto. Por ejemplo un tronco cuya gravedad especifica es de 0.6 y cuyo volumen es 2 m3, tendrá una masa de (0.6 x 103 kg/m3)(2m3) = 1200kg. Es decir el tronco tiene una masa de 1200kg.
Si el tronco se sumerge, desplazara una masa de agua equivalente al volumen del tronco, es decir a 2000 kg, puesto que la densidad del agua es de 1000kg/m3, que multiplicada por 2 m3 da 20000 kg.
Por lo tanto, la fuerza de flotación sobre el tronco será mayor que su peso, y saldrá a la superficie. Llegará al equilibrio el desplazar 1200 kg de agua, lo que quiere decir que 1.2 m3, o sea, el 60% de su volumen, estará sumergido. En general, cuando un objeto flota, la fracción sumergida está dada por la relación de densidades del objeto a la del fluido.
BIBLIOGRAFIA: Giancoli, D. C., Física Principios y Aplicaciones, Prentice Hall, p.276.
sábado, 9 de octubre de 2010
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Las personas relacionadas con la natación y hemos llegado a observar que los objetos pierden peso al sumergirse en agua. Los objetos flotan sobre la superficie, ya que existe una presión hacia arriba ejercida por el agua.
Arquímedes estudió el empuje vertical hacia arriba que ejercen los fluidos. El principio de Arquímedes dice así:
Un objeto que está completa o parcialmente sumergido
en un fluido experimenta una fuerza de abajo hacia
arriba (empuje) igual al peso del fluido desalojado.
BIBLIOGRAFÍA: Tippens, P. Física, Conceptos y Aplicaciones
factores que determinan la flotacion
la densidad del agua
la densidad de un cuerpo esta relacionada con su flotabilidad,una sustancia flotara sobre otra si su densidad es menor.Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella.
la densidad de un cuerpo esta relacionada con su flotabilidad,una sustancia flotara sobre otra si su densidad es menor.Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella.
sustancias que flotan en el agua
aire
gasolina
madera
hielo
aceite
cuerpo humano
sustancias que se hunden en el agua
acero
plomo
mercurio
eso quiere decir que para saber si una persona puede flotar en el medio acuatico debemos saber cual es su densidad del agua y cual es la densidad de la persona.Estos dos parametros puede variar dependiendo del tipo de agua y del somatotipo edad,sexo,etc de cada individuo.Sin embargo existen valores medios con los cuales se puede afirmar que todos los humanos flotan en mayor o menor medida.
La densidad del agua dulce es de 1.000 kg/m3 y la densidad media del cuerpo humano es de 950 kg/m3. Por lo tanto un individuo puede flotar con facilidad sobre el agua.
Dependiendo de las sustancias que tenga el agua sera mayor o menor densa.
Ejemplo: el agua de mar contiene entre otros compuestos, sal disuelta (cloruro de sodio) lo que hace que sea mas densa y por lo tanto mucho mas fácil flotar en ella que en un río.
La salinidad del mar varía en diferentes regiones del planeta. En las desérticas hay máshay más evaporación, en consecuencia hay más salinidad que en los polos norte y sur.
Otro factor que afecta a la densidad del agua es la temperatura, cuanto más fría esté el agua, más densa es y como consecuencia de ello se flota mejor.
La densidad del cuerpo:
El principio de Arquímedes establece que cuando un cuerpoesta total o parcialmente sumergido en un líquido en reposo experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del de volumen del líquido desplazado. Por lo tanto si un cuerpo tiene una densidad menor que 1, flotará, ya que el peso del objeto es menor que el agua desplazada.
El cuerpo humano puede alterar su densidad en función de la cantidad de aire albergada en sus pulmones, permitiendo que el peso del volumen de agua desalojado aumente o disminuya en relación al peso del cuerpo. En inspiración el peso del cuerpo suele ser menor que 1, por lo tanto flotará; en espiración es mayor a 1, entonces no flotará.
El euilibrio en flotación:
Según el principio de Arquímedes, sobre un cuerpo sumergidoen el agua actúan dos fuerzas: la fuerza de la gravedad o peso y la fuerza de flotación o empuje.
Para que un cuerpo quede en equilibrio estático, dichas fuerzas deberán de contrarrestarse, de lo contrario el cuerpo de hundirá o rotará hasta encontrar un equilibrio.
Se deben de cumplir dos condiciones para que el cuerpo quede en equilibrio:
*Que la resultante de las fuerzas aplicadas sea igual a 0, es decir que el empuje sea igual al peso.
*Que la resultante de los momentos de las fuerzas aplicadas sea también cero, es decir, que el empuje y el peso tengan la misma línea de aplicación, de lo contrario la resultante no será nula, hundiéndose la parte más pesada, generalmente las piernas, hasta que el centro de gravedad y el centro de flotación se hallenen la vertical.
El centro de gravedad o el centro de masa del cuerpo humano no es un punto fijo, sino que puede variar su posición de una persona a otra dependiendo de la constitucion fisica,la edad y el sexo como tambien varia en una persona cuando la disposicion de los segmentos cambia como al caminar, al correr,al sentarse o simplemente levantar los brazos en forma horizontal con respecto al suelo.
si la proyeccion del centro de gravedad cae dentro de la base de la sustentacion se puede decir que el cuerpo esta en equilibrio por el contrario cuando el CG cae afuera de esta el cuerpo pierde el equilibrio lo mismo sucede en el medio acuatico pero con la salvedad de que la base de sustentacion no es el suelo si no el agua
BIBLIOGRAFIA
Windows to the Universe de University Corporation for atmospheric Research
"biomecanica de la natacion" -klaus Reischle-edit Gymnos-Madrid 1993
"moverse en el agua" -carles Jardi pinyol-Edit Paidotribo-barcelona 1998
lunes, 4 de octubre de 2010
Un poco de presentacion
Este blog ha sido creado para estar al tanto en tareas y trabajos de equipo en la materia de física con relación a la natación. Aquí publicaremos información sobre estos dos temas y las dudas que lleguen a surgir en nuestro equipo.
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