domingo, 11 de diciembre de 2011
jueves, 8 de diciembre de 2011
SUBMARINO
El submarino
¿COMO Y PORQUE?
SE SUMERGEN LOS SUBMARINOS
PRINCIPIOS DE FLOTABILIDAD
Para entender mejor este tema traje unas cosas para que puedan entender el método de los submarinos, aparte de eso también hice un experimento para mi profesor de física, el cual trata de como un submarino se sumerge en el agua.
¿COMO Y PORQUE?
SE SUMERGEN LOS SUBMARINOS
PRINCIPIOS DE FLOTABILIDAD
EL HECHO DE QUE UN SUBMARINO PUEDA FLOTAR , TANTO EN SUPERFICIE, COMO EN INMERSION, SE DEBE A LA EXISTENCIA DE DOS FENOMENOS FISICOS, QUE SE ENUNCIAN BAJO LOS NOMBRES DE "PRINCIPIO DE PASCAL" Y "PRINCIPIO DE ARQUIMEDES". |
PRINCIPIO DE PASCAL APLICADO A UN SUBMARINO |
SOBRE CADA PUNTO DEL CASCO DE UN SUBMARINO SUMERGIDO, EJERCE EL AGUA UNA PRESION PERPENDICULAR A LA SUPERFICIE DEL CASCO EN DICHO PUNTO Y CUYO VALOR EXPRESADO EN Kgs./cm2, ES IGUAL A LA DECIMA PARTE DEL QUE EXPRESA EN METROS LA PROFUNDIDAD DEL PUNTO CONSIDERADO, CON RESPECTO A LA SUPERFICIE DE LA MAR. ASI EN LA FIGURA (1), LAS FLECHAS INDICAN LAS DIRECCIONES Y LOS VALORES DE LA PRESION DEL AGUA (PRESION HIDROSTATICA) EN DISTINTOS PUNTOS DEL CASCO. SI SE SUMAN VECTORIALMENTE LAS PRESIONES HIDROSTATICAS EN TODAS Y CADA UNO DE LOS PUNTOS DE LA SUPERFICIE DEL CASCO, SE OBTENDRA UNA RESULTANTE, A LA QUE LLAMAREMOS "F", APLICADA EN UN PUNTO INTERIOR DEL SUBMARINO LLAMADO "CENTRO DE CARENA" (C) , DIRIGIDA HACIA LA SUPERFICIE DEL MAR Y PERPENDICULAR A EL. (VER FIGURA, 2). EL SUBMARINO TIENDE A SUBIR HACIA LA SUPERFICIE Y EN DIRECCION PERPENDICULAR A ELLA. |
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES APLICADO A UN SUBMARINO |
EL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES ES REALMENTE UNA CONSECUENCIA DEL DE PASCAL; CUANDO SE APLICA A UN SUBMARINO, PUEDE ENUNCIARSE DICIENDO: TODO SUBMARINO A FLOTE EXPERIMENTA UN EMPUJE HACIA ARRIBA, CUYO VALOR EXPRESADO EN TONELADAS, ES IGUAL AL PESO (EXPRESADO TAMBIEN EN TONELADAS) DEL VOLUMEN DE AGUA DESALOJADO POR EL SUBMARINO. EL MENCIONADO EMPUJE, NO ES SINO LA FUERZA "F" CUYA EXISTENCIA SE DEDUCE MEDIANTE EL PRINCIPIO DE PASCAL. EL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES NOS PERMITE CALCULAR EL VALOR DE ESTA FUERZA (EMPUJE), PESANDO EL VOLUMEN DE AGUA DESALOJADO POR EL SUBMARINO. EN LAS FIGURAS 3,4 Y 5 SE MUESTRA GRAFICAMENTE EL CONCEPTO DE "PESO DE VOLUMEN DE AGUA DESALOJADA". SE PESA EL SUBMARINO EN EL AIRE, OBTENIENDOSE UN PESO DE "P" TONS. SE PESA EL SUBMARINO EN EL AGUA, OBTENIENDOSE UN PESO DE "P´" TONS., MENOR QUE EL QUE SE OBTUVO AL PESARLO EN EL AIRE. EL SUBMARINO DESALOJA UNA CIERTA CANTIDAD DE AGUA DEL ESTANQUE MAYOR AL MENOR. SE PESA EL VOLUMEN DE AGUA DESALOJADA, OBTENIENDOSE UN PESO DE "P´´" TONS., ESTE PESO ES PRECISAMENTE EL CORRESPONDIENTE AL EMPUJE DE ARQUIMEDES. |
CENTRO DE GRAVEDAD |
EN EL PUNTO ANTERIOR SE HA VISTO QUE SI SE PESA UN SUBMARINO, POR MEDIO DE UN DINAMOMETRO GIGANTE, SE OBTIENE UN PESO "P". ESTE PESO "P", ES IGUAL A LA SUMA DE LOS PESOS DEL CASCO, EQUIPOS, INSTALACIONES, VIVERES, DOTACION, ETC. Y COMO SUCEDIA CON EL EMPUJE, PUEDE SUPONERSE TAMBIEN CONCENTRADO EN UN PUNTO INTERIOR DEL BUQUE, QUE EN ESTE CASO SE DENOMINA "CENTRO DE GRAVEDAD (FIGURA 6). |
LOS ESTADOS DE EQUILIBRIO Y DESEQUILIBRIO DEL SUBMARINO EN INMERSION |
DE TODO LO EXPUESTO SE DEDUCE, QUE SOBRE UN SUBMARINO EN INMERSION ACTUAN CONSTANTEMENTE DOS FUERZAS:
EXPLICACIÓN
También se puede explicar por la misma razón por qué los peces flotan: Estos animales tienen en su interior unos “depósitos” llamados vejigas natatorias, que están llenos de gases. Por esa razón, su densidad es menor que la del agua y pueden flotar, al igual que el submarino y nuestra botella. Mediante un complejo sistema, el pez puede comprimir o expandir los gases de sus vejigas natatorias, variando de esa manera su densidad y conseguir así subir o bajar dentro del agua. |
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