FLOTABILIDAD YESTABILIDAD CAP. 5 1 Ejemplos de distintos tipos de flotabilidad. 2 Objetivos de capítulo: Escribir la ecuación para la fuerza de flotación. 3 . Analizar el caso de cuerpos que flotan en un líquido. Usar el principio de equilibrio estático para resolver problemas de las fuerzas involucradas en la flotación. Definir las condiciones que deben cumplirse para que un cuerpo se mantenga estable al estar sumergido por completo en un fluido. Definir el metacentro y calcular su ubicación. Definir las condiciones que deben cumplirse para que un cuerpo se mantenga estable al flotar sobre un fluido. ya sea que flote o que esté sumergido.FLOTABILIDAD Un cuerpo en un fluido. experimenta una fuerza hacia arriba igual al peso del fluido que desplaza. 4 . FLOTABILIDAD La fuerza de flotación actúa en dirección vertical hacia arriba a través del centroide del volumen desplazado y se define en forma matemática por medio de la ecuación: Donde: A esta expresión matemática se le conoce como el principio de Arquímedes. 5 . Procedimiento para resolver problemas de Flotación 6 . Al menos 1. La boya está hecha de un material uniforme con peso específico de 8.16 (Fig.00 lb/pie3. como se ilustra en la figura. 5.22) DESCRIPCIÓN Una boya va a soportar un paquete de instrumentos de forma cónica.50 pies de la boya deben estar por arriba de la superficie del agua de mar.Problema propuesto 5. por seguridad y visibilidad. Calcule el peso máximo permisible del paquete de instrumentos 7 . en tetracloruro de carbono a 25 °C. 8 .Problema propuesto 5. 5.25) DESCRIPCIÓN Para el cilindro compuesto que se ilustra en la figura ¿Cuál es el espesor de latón necesario para hacer que el cilindro flote en la posición mostrada.26 (Fig. Estabilidad de cuerpos sumergidos por completo 9 . y es a través de dicho punto que la fuerza de flotación actúa en dirección vertical. 10 .Estabilidad para los cuerpos sumergidos. El centro de flotabilidad de un cuerpo se encuentra en el centroide del volumen desplazado de fluido. El peso del cuerpo actúa verticalmente hacia abajo a través del centro de gravedad. Condición de estabilidad para los cuerpos sumergidos. 11 . La condición de estabilidad para los cuerpos sumergidos por completo en un fluido es que su centro de gravedad esté por debajo de su centro de flotabilidad. Estabilidad de cuerpos flotantes 12 . Estabilidad de cuerpos flotantes 13 . Condición de estabilidad para los cuerpos flotantes. 14 . Un cuerpo flotante es estable si su centro de gravedad está por debajo del metacentro. PROCEDIMIENTO PARA DESARROLLAR EJERCICIOS 15 . 16 .Problema Propuesto 5. Determine el ancho mínimo que garantizará su estabilidad en agua marina. Suponga que el centro de gravedad de la barcaza se ubica en su centroide y que ésta flota con 8.00 pies sumergidos.46 La figura muestra una barcaza fluvial utilizada para transportar materiales a granel. Problema Propuesto 5. 17 .53 Tendrá estabilidad el cilindro en la posición mostrada. Donde MG se calcula por medio de la ecuación: 18 . que se define como la distancia que hay entre el metacentro y el centro de gravedad. MG.Grado de Estabilidad Una medida de estabilidad relativa es la altura metacéntrica. Grado de Estabilidad 19 . 5 pies (1.46 m).Grado de Estabilidad Se establece que las naves pequeñas que surquen el océano deben tener un valor mínimo MG de 1. Las naves grandes deben tener MG>3. La altura metacéntrica no debe ser demasiado grande. porque en ese caso la embarcación podría tener movimientos oscilatorios incómodos que provocan mareo. 20 .07 m).5 pies (0.