Cómo calcular el empuje hidrostático
Escrito por Anthony Smith ; última actualización: February 01, 2018
La fuerza hidrostática o empuje hidrostático se basa en el Principio de Arquímedes. Este principio dice que: "Todo cuerpo sumergido de manera total o parcial en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado". El Principio de Arquímedes es importante en aplicaciones de hidroingeniería, como la construcción de barcos. Los siguientes pasos explican cómo calcular el empuje hidrostático.
Obtén el volumen del objeto en el que desea calcular el empuje hidrostático. Al valor del volumen lo llamaremos "V".
Determina qué porcentaje (basado en el volumen) del objeto será sumergido en el agua.
Transforma este porcentaje en un número decimal. Llamaremos a este valor "v". Por ejemplo, si el 100 por ciento del objeto es sumergido, v=1,0. Si el 50 por ciento del objeto es sumergido, v=0,50.
Sustituye dicho valor en la ecuación para calcular el empuje hidrostático: FB = (V)(v) x (SPH2O) FB = fuerza hidrostática y SPH2O = gravedad específica del agua (considerada constante en 62,4 libras por pie cúbico, ó 27 kg por cada 30 cm cúbicos).
Multiplica V por v y luego multiplícalo por 62,4 para obtener el valor del empuje hidrostático en libras. Consideremos el siguiente ejemplo de un cubo de 2 pies por 2 pies por 2 pies (60 cm por 60 cm por 60 cm) que es sumergido un 25 por ciento en el agua. V = 2_2_2 = 8 pies cúbicos (244 cm cúbicos) v = 25% = 0,25 SPH2O = 62,4 libras por pie cúbico (27 kg por 30 cm cúbico) FB = 8 *0,25 * 62,4 = 124,8 libras
Así es como se calcula el empuje hidrostático y nos ayuda a ilustrar cómo esos barcos tan grandes hechos de acero pueden flotar. ¡Se necesita bastante fuerza para empujar la cuarta parte de ese cubo de 2 pies (60 cm) en el agua!
