Fluidos
Hundirse o flotar
Observa cómo la bola densa se hunde — su peso supera la fuerza de flotación.
Hundirse o flotar — simulación interactiva de Fluidos. Observa cómo la bola densa se hunde — su peso supera la fuerza de flotación. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Flotación negativa
Un objeto denso se hunde cuando su peso supera la máxima fuerza de flotación que el fluido puede proporcionar.
Si la densidad media del objeto es mayor que la del fluido, la fuerza de flotación (basada en el volumen total desplazado al sumergirse) nunca alcanza el peso. La bola acelera hacia abajo.
- Fuerza de flotación F_b = ρ_fluid · V · g
- Hundirse: mg > F_b
Resumen de la investigación
Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta guía
Una plomada de metal se deja caer al agua y queda apoyada en el fondo, completamente sumergida. Una vez que está completamente sumergida, ¿hacerla más pesada cambia su nivel de inmersión?
Predicciones a evaluar
- Un plomo más pesado se sumerge aún más (más de 100%).
- Ya está completamente sumergido (100%), por lo que más masa no puede sumergirlo más.
- Una plomada más pesada se sumerge menos porque cae más rápido.
Roles de las variables
Lo que configuraste:
- Masa del plomo m (kg)
Lo que mides:
- Peso mg (N)
- fracción sumergida
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el ajuste preestablecido fluid-sink y presione Restablecer. La plomada cae a través del agua y se detiene en el fondo del tanque.
- Habilite la sonda de fracción sumergida en el plomo.
- Establezca la masa de la plomada para cada prueba, déjela reposar y registre su fracción sumergida.
Ecuación rectora
Principio de Arquímedes (al máximo) — F_b = ρ·V·g
La fuerza de flotación más grande que un objeto puede recibir es ρ·g·V_full: el peso del fluido que desplazaría si estuviera completamente sumergido. Una vez que el peso de un objeto excede este límite, se hunde y permanece completamente sumergido; agregar más masa no puede sumergirlo más porque ya desplaza todo su volumen.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Esta simulación modela la plomada como un disco de radio 0.4 m extruido a través de la profundidad de corte fija del tanque de 0.005 m — calcule su volumen total V_full = π·r²·(profundidad de corte) y la fuerza de flotación máxima posible ρ·g·V_full utilizando la densidad del agua 1000 kg/m³. Compárelo con el peso de cada prueba.
- Explique por qué la fracción sumergida permanece limitada a 1.0 (100%) una vez que el peso excede la fuerza de flotación máxima, sin importar cuánto más pese el plomo.
Dónde aparece esto más allá del laboratorio
- La fuerza de flotación máxima de este plomo es de aproximadamente 24.6 N; cualquier masa inferior a aproximadamente 2.5 kg flotaría. Compare esto con el experimento de flotación (fluid-float): ¿qué determina si un objeto flota o se hunde?
- El agua de mar es más densa que el agua dulce. ¿Un plomo que se sumerge completamente en agua dulce necesariamente se sumergiría completamente en agua de mar? Explique usando la fórmula de la fuerza de flotación.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Bienvenido a Hundimiento en fluido
- Selecciona la bola hundida
- Pulsa Reproducir
- Hundiéndose
- Abre el panel de propiedades
- ¡Lo lograste!
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
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