¿Qué es la densidad?
Masa por unidad de volumenLa relación entre la masa de un objeto y el volumen que ocupa.
Se mide en kg/m³ o g/cm³.
¿En qué unidades se mide la densidad?
kg/m³ o g/cm³En kilogramos por metro cúbico (kg/m³) o gramos por centímetro cúbico (g/cm³).
El agua pura tiene una densidad de 1000 kg/m³.
¿Cuál es la densidad de un objeto de 200 g que ocupa 50 cm³?
Divide masa entre volumen4 g/cm³.
Usa la fórmula = m/V = 200 g / 50 cm³ = 4 g/cm³.
¿Qué dice el principio de Arquímedes?
Fuerza hacia arriba igual al peso del fluido desplazadoLa fuerza de empuje sobre un objeto sumergido es igual al peso del fluido que desplaza.
Fue descubierto por Arquímedes en su bañera. ¡Eureka!
¿Cuándo flota un objeto en agua?
Densidad menor que el aguaCuando su densidad es menor que 1000 kg/m³.
Ejemplo: un trozo de madera flota, una piedra se hunde.
¿Qué pasa si un objeto tiene densidad igual al agua?
Queda en equilibrioFlota sumergido exactamente a la mitad o se mantiene en equilibrio.
Como un submarino en posición neutral.
¿Qué es la fuerza de empuje?
Fuerza hacia arriba del fluidoLa fuerza que ejerce un fluido (líquido o gas) hacia arriba sobre un objeto sumergido.
Es la responsable de que los barcos floten.
¿De qué depende la fuerza de empuje?
Densidad del fluido y volumen desplazadoDe la densidad del fluido y el volumen de líquido desplazado por el objeto.
Por eso es más fácil flotar en agua salada que en agua dulce.
¿Por qué flota un barco en el río Magdalena?
Desplaza agua suficientePorque su casco desplaza un volumen grande de agua, generando suficiente empuje.
Es el mismo principio que usan los barcos de carga en Cartagena.
¿Por qué es más fácil nadar en el mar Caribe que en la piscina?
Agua salada es más densaEl agua salada del mar Caribe tiene mayor densidad que el agua dulce de una piscina.
Por eso flotamos más fácilmente en el mar.
¿Cuál es la fórmula de la densidad?
ρ = m/VDensidad es igual a masa dividida por volumen.
Se representa con la letra griega rho (ρ).
¿Cuál es la fórmula del peso de un objeto?
P = m·gPeso es igual a masa por la aceleración de la gravedad.
En la Tierra, g ≈ 9.8 m/s².
¿Cuál es la fórmula de la fuerza de empuje?
E = ρ·g·VFuerza de empuje es densidad del fluido por gravedad por volumen desplazado.
Es el peso del líquido desplazado.
¿Qué tiene mayor densidad: el agua o el aceite?
Agua es más densaEl agua tiene mayor densidad que el aceite.
Por eso el aceite flota sobre el agua.
¿Por qué algunos estudiantes creen que los objetos pesados siempre se hunden?
Confunden peso con densidadPorque no consideran el volumen desplazado y la densidad del fluido.
Un barco de acero flota porque su volumen es enorme, no por su peso.
¿Qué error cometen al pensar que la flotabilidad depende solo del peso?
Ignoran el volumenOlvidan que el volumen desplazado determina la fuerza de empuje.
Un balón de fútbol pesa poco pero flota por su gran volumen.
¿Por qué un iceberg flota en el océano?
Densidad del hielo < densidad del aguaEl hielo tiene menor densidad que el agua líquida.
Por eso solo vemos la punta del iceberg sobre el agua.
¿Por qué un huevo fresco se hunde en agua pero flota en agua con sal?
La sal aumenta la densidadEl agua con sal tiene mayor densidad, lo que aumenta el empuje.
Por eso en la costa del Caribe los huevos flotan más fácilmente.
¿Cómo usan la flotabilidad los barcos en el río Magdalena?
Carga según su densidadLos barcos ajustan su carga para que su densidad promedio sea menor que la del agua.
Así garantizan que el empuje soporte el peso total.
¿Por qué los nadadores usan flotadores en el mar?
Aumentan el volumen desplazadoLos flotadores aumentan el volumen del nadador, generando más empuje.
Es más fácil flotar con ellos que sin ellos.
Si un objeto de 500 g desplaza 400 cm³ de agua, ¿flota?
Calcula la densidadSí, porque su densidad es 1.25 g/cm³, menor que el agua.
ρ = 500 g / 400 cm³ = 1.25 g/cm³ < 1 g/cm³.
¿Cuál es el empuje sobre un objeto que desplaza 2 litros de agua?
Peso del agua desplazadaAproximadamente 19.6 newtons.
Usa E = ρ·g·V = 1000 kg/m³ × 9.8 m/s² × 0.002 m³ = 19.6 N.
¿Por qué los submarinos pueden hundirse y flotar?
Cambian su densidadUsan tanques de lastre que llenan de agua para aumentar su densidad y hundirse.
Para flotar, expulsan el agua de los tanques.
¿En qué fluido flota más fácilmente un objeto: agua dulce o aceite?
Aceite es menos densoEn aceite, porque su densidad es menor que la del agua.
Por eso algunos objetos que se hunden en agua flotan en aceite.
¿Por qué los globos aerostáticos flotan en el aire?
El aire caliente es menos densoEl aire caliente dentro del globo es menos denso que el aire frío fuera.
Por eso el globo asciende.
¿Por qué algunos creen que los objetos grandes siempre flotan?
Depende de la densidad totalUn objeto grande puede hundirse si su densidad total es mayor que la del fluido.
Ejemplo: un bloque de cemento grande se hunde, aunque sea grande.
Si mezclas agua, aceite y miel en un vaso, ¿en qué orden quedan?
De mayor a menor densidadMiel abajo, agua en medio, aceite arriba.
Por densidades: miel (1400) > agua (1000) > aceite (900) kg/m³.