Flotabilidad: ¿La masa de un objeto flotante cambia la profundidad a la que se encuentra?

1 · Predecir

Un corcho flota en el agua. Si usa un corcho más pesado del mismo tamaño, ¿cómo cambiará la fuerza de flotación que lo sostiene?

• La fuerza de flotación aumenta para igualar el peso más pesado.
• La fuerza de flotación permanece igual sin importar la masa.
• La fuerza de flotación disminuye porque el corcho se asienta más bajo.

2 · Configurar

1. Abra el ajuste preestablecido fluid-float y presione Restablecer. Un corcho flota en la superficie del agua.
2. Habilite la sonda de fuerza de flotación en el corcho.
3. Establezca la masa del corcho para cada prueba, déjelo estabilizarse hasta el equilibrio y registre la fracción sumergida y la lectura de la fuerza de flotación.

3 · Recopilar datos

Grafique la fuerza de flotación F_b (eje y) contra la masa m (eje x) para sus tres pruebas. ¿Qué forma tiene la línea?

4 · Analizar

1. Para cada prueba, calcule m·g usando g = 9.8 m/s² y compárelo con la lectura de la fuerza de flotación.
2. Explique por qué la fuerza de flotación de un objeto flotante siempre es igual a su peso, independientemente de cuánto esté sumergido.

5 · Ampliar

1. Si siguiera añadiendo masa al corcho, ¿en qué punto dejaría de flotar y se hundiría? ¿Qué tendría que ser cierto acerca de la fuerza de flotación en ese punto?
2. Un bloque de acero se hunde, pero un barco de acero flota. Utilizando el principio de Arquímedes, explique cómo la forma (no el material) hace esto posible.

La física detrás de este experimento

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