FLOTABILIDAD

Un cuerpo que se encuentre en un fluido, ya sea flotando o sumergido, es empujado hacia arriba por una fuerza igual al peso del fluido desplazado. La fuerza boyante ( o flotante ) actúa verticalmente hacia arriba a través del centroide del volumen desplazado y se le puede definir de manera matemática mediante el principio de Arquimides, según lo presentamos a
continuación: Fb = f x Vd

Fb = f x Vd
Fb = Fuerza boyante.
f = Peso especifico del fluido.
Vd = Volumen desplazado del fluido.

Cuando un cuerpo flota libremente, desplaza un volumen suficiente de fluido para equilibrar justo su propio peso. El análisis de problemas que tratan sobre flotabilidad requiere la aplicación de la ecuación de equilibrio estático en la dirección vertical
Fv = 0.

ESTABILIDAD DE LOS CUERPOS EN UN FLUIDO.- Un cuerpo en un fluido es considerado estable si regresa a su posición original después de habérsele girado un poco alrededor de un eje horizontal. Las condiciones para la estabilidad son diferentes, dependiendo de que si el cuerpo esta completamente sumergido o se encuentra flotando.

ESTABILIDAD DE CUERPOS FLOTANTES: el cuerpo flotante esta en su orientación de equilibrio y el centro de gravedad (cg) se encuentra por encima del centro de flotabilidad (cb). a la recta vertical que pasa por estos dos puntos se le conoce como eje vertical del cuerpo. Se muestra que si se gira el cuerpo ligeramente con respecto a un eje horizontal, el centro de flotabilidad se desplaza a una nueva posición debida a que la geometría del volumen desplazado se ha modificado. La fuerza boyante y el peso ahora producen un par de rectificación que tiende a regresar al cuerpo a su orientación original. Así pues el cuerpo es estable.
Con el fin de establecer la condición de estabilidad de un cuerpo flotante definir un nuevo término.

El metacentro (mc) se define como el punto de intersección del eje vertical de un cuerpo cuando se encuentra en su posición de equilibrio y la recta vertical que pasa por la nueva posición del centro de flotabilidad cuando el cuerpo es girado ligeramente.
Un cuerpo flotante es estable si su centro de gravedad esta por debajo del metacentro.
Es posible determinar analíticamente si un cuerpo flotante es estable, mediante el calculo de la posición del metacentro. La distancia del metacentro al centro de flotabilidad se denota con MB y se calcula a partir de la ecuación:

MB = I / Vd

En esta ecuación Vd es el volumen desplazado de fluido ³ I es el mínimo momento de inercia de una sección horizontal del cuerpo, tomada en la superficie del fluido.

Si la distancia MB coloca al metacentro por encima del centro de gravedad el cuerpo es estable.


Significado, historia y origen de la palabra. Qué significa Flotabilidad Principio de Arquímedes.

"Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del líquido desalojado". Para que un buque flote, la condición es que su peso especifico sea menor que el del líquido desalojado por aquel.

Es por ello que la flotabilidad es la propiedad que tienen los buques para mantenerse a flote y que, sumergido hasta la línea de máxima carga, quede volumen suficiente fuera del agua para que pueda navegar con mal tiempo, en previsión de aumento de peso por embarque de agua.


PRESION DE VAPOR.

Los fluidos en fase liquida o gaseosa dependiendo de las condiciones en que se encuentren. Las sustancias puras pueden pasar por las cuatro fases, desde sólido a plasma, según las condiciones de presión y temperatura a que estén sometidas. Se acostumbra designar líquidos a aquellos materias que bajo las condicione normales de presión y temperatura en que se encuentran en la naturaleza están en esa fase.
Cuando un liquido se le disminuye la presión a la que esta sometido hasta llegar a un nivel en el que comienza a bullir, se dice que alcanzado la presión de vapor. Esta presión depende de la temperatura. Así por ejemplo, para el agua a 100°C, la presión es de aproximadamente de 1 bar, que equivale a una atmósfera normal.

CAVITACION

La presión y la velocidad en un fluido está íntimamente vinculadas. Si aumentamos la velocidad la presión decrece. Disminuyendo la presión sabemos que un líquido puede pasar al estado gaseoso.
• Si la presión disminuye
fuertemente en algunos puntos
del seno de un escurrimiento
líquido puede dar lugar a un
cambio de fase fenómeno que
llamaremos cavitación.
• Para que se produzca el
cambio de fase la presión
debe ser tan pequeña como
para que se puedan vencer las
barreras de energía dadas por
la tensión superficial
• Las paredes o las pequeñas partículas actúan
como precursores de la formación de las
burbujas las cuales son arrastradas aguas abajo
• Estas burbujas pueden agruparse en bolsones o
volver a colapsar , al aumentar la presión nuevamente
• Este colapso trae como consecuencia la
aparición de ondas de presión y emisión de
sónido.
• La disociación de las moléculas de aguas que
se producen pueden cambiar el ph local y
promover la corrosión