miércoles, 19 de febrero de 2014

LA FISICA DE LOS SUBMARINOS


Para conocer cómo funciona un submarino en primer lugar, se necesita una comprensión básica del principio de Arquímedes. Este principio establece que la magnitud de la fuerza de flotación siempre es igual al peso del fluido desplazado por el objeto. La fuerza de empuje es la fuerza ejercida por el agua sobre cualquier objeto sumergido, como un submarino. Lo que esto significa es que para que el submarino pueda flotar, la fuerza de flotación tiene que ser igual al peso del submarino. En otras palabras, la densidad de la submarino tiene que ser igual a la densidad del agua a su alrededor para que flote. Se tiene que ser capaz de controlar la densidad del submarino para que pueda emerger y sumergirse a voluntad.
 
 
 
 
Con un conocimiento básico de la fuerza de flotación, podemos discutir cómo un submarino controla su densidad. Esto se hace con tanques en el exterior del submarino llamado tanques de lastre. Cuando el submarino está en la superficie, los tanques de lastre se llenan de aire, por lo que la densidad global es menor que la del agua circundante. En una situación de inmersión, los tanques de lastre se inundan con agua y el aire se ventila al exterior haciendo que la densidad total sea mayor a la del agua y causando que el submarino tienda a hundirse. Los tanques de lastre están abiertos para que el agua salga todo el tiempo, pero cuando los orificios de ventilación están cerrados no pueden entrar agua porque el aire no puede salir.

 

Ya hemos hablado de la parte más fácil de este tema, el buceo. Ahora que el sub está bajo el agua, sin embargo, ¿cómo hacer que vuelva a la superficie? En realidad, esto no es tan difícil como parece. Cuando un submarino necesita ir a la superficie, necesita disminuir su densidad de modo que la fuerza de flotación que empuja hacia arriba sea mayor que el peso que tira hacia abajo. Esto se da con el cierre de las rejillas de ventilación y bombeo de aire comprimido en los tanques de lastre con el fin de forzar el agua a salir


 

 

32 comentarios:

  1. Un submarino en primer lugar necesita una comprensión básica este principio establece que la magnitud de la fuerza de flotación siempre es igual al peso del fluido desplazado por el objeto
    Lo que esto significa que para que el submarino pueda flotar, la fuerza de flotación tiene que ser igual al peso del submarino

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  2. la física de los submarinos es un tema muy interesante ya que por lo que he podido leer y comprender.. pude aprender que para que un submarino pueda flotar la densidad del submarino tiene que ser igual a la densidad de agua a su alrededor... y que también cuando un submarino necesita regresar a superficie lo único que tienes que hacer es disminuir su densidad de modo que la fuerza de flotación que empuja hacia arriba sea mayor que el peso que tira hacia abajo.

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  3. Uno de los grandes principios de la "Hidrostática" establece la condición para que un cuerpo flote o se hunda en un líquido, y no es exactamente su peso sino su densidad.
    . Si la densidad del cuerpo es mayor que la del líquido en que está inmerso, se hunde; si es menor, flota; y si es igual, queda en flotación indiferente (es decir, queda suspendido, ni se hunde ni emerge).

    . Esto es muy importante para un submarino ya que hay momentos en que debe sumergirse, otros en que debe quedar suspendido y otros en que debe emerger. Todo esto se consigue variando su densidad. Ya que su volumen externo no puede cambiar, sólo bastará con variar su masa y para eso es el lastre. El lastre es una carga de agua que el submarino puede absorber o expulsar del o al mar a voluntad de quienes lo conducen, según cual sea el efecto que se desee. La densidad del agua es 1 gr/cm³ y la del mar es algo mayor (1.1 gr/cm³).

    Por tanto, si se desea sumergirse, la densidad del submarino deberá pasar este valor y tanto más cuanto más rápida se desee la inmersión y esto significa admitir más lastre; por el contrario, si lo que se desea es emerger a superficie, hay que expulsar lastre para conseguir que la densidad de la nave disminuya hasta un valor inferior a la del agua.

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  4. Los submarinos se rigen a los principios de Arquímedes que dique que todo cuerpo que todo cuerpo que es sumergido en un fluido flotara o se hundirá según aumente o disminuya su peso pero el volumen no se alterara
    En el caso de los submarinos el peso se modifica fácilmente inyectando agua hacia unos compartimentos que se encuentran en él, lo cual provocaría el aumento de peso y por ende se sumerge, para flotar este expulsa el agua de sus compartimentos que pasarían a llenarse de aire que disminuiría su peso en comparación con la del agua .

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  5. Al aumentar o disminuir el peso del submarino utilizando agua o aire puede ascender o descender de la superficie del agua.
    Física básica aplicada en algo tan sorprendente como los submarinos.
    Muy buen Articulo Ing.Esta lectura es muy valiosa para comprender el principio de Arquimides

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  6. Es una clara explicación de la teoría de Arquimídes la cual dice que se establece que la magnitud de la fuerza de flotación siempre es igual al peso del fluido desplazado por el objeto, es decir que en el caso del submarino su densidad tiene que ser igual a la densidad del agua a su alrededor para que flote y para que se vuelva a sumergir la densidad del submarino debe de ser mayor a la del agua, entonces se explica que para que el submarino pueda hacer ésto, el submarino posee unos tanques de lastre que cuando el submarino está en la superficie estos estan llenos de aire y cuando deseamos sumergir el submarino entonces éstos tanques se llenan de agua y cuando queremos volver a llevar el submarino a la superficie entonces éstos tanques ay q vaciarlos osea vaciar el agua para que tenga la misma densidad del agua y pueda flotar
    Gema Dolores Álava Montesdeoca
    2 A3

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  7. Este principio es el que explica la flotabilidad de los objetos y si aumenta el peso de un objeto que esta flotando puede hacer que su peso sea mayor que el peso del agua y esto hace que se sumerja, por lanto el submarino dabe tener la misma densidad que el agua para que flote.

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  8. La física de los submarinos se da por el principio de Arquimides; bueno se dice que la primera nave submarina desarrollada con éxito fue un barco de remos hecho de madera cubierto de cuero. Fue construido en Inglaterra en 1620 por el inventor holandés Cornelis Drebbel.
    Este principio nos dice que para que un submarino pueda flotar su densidad tiene que ser igual a la del agua y para que pueda llegar a la superficie tendrá que disminuir su densidad y flotación sera mayor que la de la fuerza que tira hacia abajo.
    Erick Alexander Tumbaco Salazar
    Segundo A3

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  9. lo que he entendido, es que para un submarino pueda estar en la superficie debe disminuir su densidad e igualarla a la densidad del agua, caso contrario el submarino se hundirá
    Rosa marcillo
    segundo A3

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  10. buenas tarde ing...... lo q entendi fue que es necesario una comprension basica de l principio de Arquimides y que el submarino debe tener la misma densidad del agua alrededor para q asi se pueda emerger o sumergirse como desee

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  11. Yo entiendo que lo que el principio de Arquimides explica que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza vertical y hacia arriba que es igual al peso del liquido desalojado. Entonces los submarinos se sumergen o flotan en el agua según aumente o disminuya su peso pero el volumen no se altera . Reyes Vélez Josselyn segunda A3

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  12. Para que un submarino pueda sumergirse en el agua para que los submarinos se sumerjan se llenan unos depósitos, que se llaman tanques de lastre, con el fin de que pese más.
    cuando el submarino sube a la superficie es porque se han vaciados los de depósitos de aire comprimido. Es una aplicación del principio de arquímides

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  13. es por eso que los submarinos se sumergen y tambien segun arquimides La fuerza de empuje es la fuerza ejercida por el agua sobre cualquier objeto sumergido, como un submarino. Lo que esto significa es que para que el submarino pueda flotar, la fuerza de flotación tiene que ser igual al peso del submarino. osea, la densidad de la submarino tiene que ser igual a la densidad del agua a su alrededor para que flote.

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  14. Lo que hemos aprendido según Arquimides es que si la densidad de un cuerpo es mayor que la del agua este se hundirá; si la densidad de un cuerpo es igual a la densidad del agua se mantendrá en equilibrio; y para que un cuerpo flote su densidad debe de ser menor a la del liquido sumergido.
    Es por eso que los submarinos a pesar de ser cuerpos muy pesados puedan florar gracias al aire comprimido que absorben cuando están en la superficie, el mismo que utilizan cuando están sumergidos para expulsar el agua y con el mismo disminuir su densidad flotar.
    Fidel José Muñoz Cedeño seguando "A3"

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  15. Bueno el submarino es un invento claro en donde se aplica la teoría de Arquimídes en donde un submarino se mantiene flotando por que el mismo, iguala la fuerza de flotación es decir que iguala su densidad al del agua y cuando el submarino desea sumergirse aumenta su densidad y por contendiente se hundirá.
    Bueno me pareció un tema interesante en el cual nos explica claramente la teoría de Arquimídes y me aclara muchas dudas que tenia en clase acerca de este tema .
    comento: Javier Marcillo

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  16. como el pricipio de arquimides dice que que la magnitud de la fuerza de flotación siempre es igual al peso del fluido desplazado por el objeto...
    y que el submariono flota y puede suemrgirse a profundiada es porque tiene la misma densidad que el agua y que puede controlar su densidad ..
    2 A3

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  17. yo entendi que todo sumarino tiene que basarse al principio de alquimines que en donde estando un cuerpo sumergido en un fluido, se mantiene a flote por una fuerza igual al peso del fluido.
    Para sumergir el submarino se introduce agua en los tanques de lastre hasta que se alcanza la profundidad deseada.
    atl Jose Lino Quiroz
    semestre A3

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  18. ERICK GARCIA
    La teoría de Arquímedes nos enseña. Para que un submarino pueda emerger o sumergirse, la densidad del submarino tiene que ser igual a la densidad del agua

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  19. Se debe de saber algo del prinsipio de Arquímedes que nos dice que para que un cuerpo se hunda en un fluido la densidad del cuerpo debe mayor a la del fluido entonces a mi parecer los submarinos deben de ser de un material de igual o menor densidad para que haci el submarino pueda flotar y cuabdo los compartimientos del nismo se llenan de agua hacen que la densidad aumente y asi pueda hundirse o mantenerse en punto espesifico

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  20. Arquímedes quien era un notable matemático y científico griego, quien mientras tomaba un baño en una tina se percató que el agua se desbordaba y propuso el principio o ley que lleva su nombre “Arquímedes” la cual nos dice que todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual al peso del líquido desalojado y se distingue tres casos en esta ley:
    1.- si el peso es mayor que el empuje ( P > E ) el cuerpo se hundirá
    2.- si el peso es igual que el empuje ( P = E ) el cuerpo se mantiene en equilibrio
    3.- Si el peso es menor que el empuje ( P < E ) el cuerpo flotara
    Para que un submarino flote se necesita del tercer caso cuando el ( P < E )
    Y para q el submarino pueda sumergirse se podría decir que se necesita de un equilibrio entre el peso y el empuje o si necesita hundirse el el peso debe ser mayor al empuje por lo cual los tanques q posee el submarino se los inunda de agua esto ayuda a q la densidad total del submarino sea mayor la del agua.
    En conclusión lo que me da a entender este artículo es la fuerza hidrostática resultante que ejercen los líquidos a los cuerpos sumergidos.

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  21. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  22. Da a entender que el submarino debe tener la misma densidad del agua para asi mantenerse y no undirse y emcambio si la densidad de un cuerpo es mayor que la densidad del agua no va a resistir y se va a undir

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  23. Leyendo los comentarios .si un submarino se sumerge a cierta profundidad x y apaga todos los elementos de navegación .solo queda a esa profundidad todo el tiempo? O se hunde en el océano?

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  24. Una consulta:
    Por ejemplo: un submarino pesa "X" toneladas. Cuando se sumerge, debido al empuje, su peso aparente sería "X"- empuje
    Pero cuando ingresa agua a los tanques de inmersión, ¿cuál sería su peso aparente?, ¿sería mayor o menor a cuando está con los tanques de inmersión vacíos?.

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  25. hola, buenas noches , tengo una duda muy dudosa pero muy dudadisima.
    por que los submarinos se hunden y no se ahogan?

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  26. y por que si la caca son los restos de alimentos¿ por que la caca no se come?

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  27. Hola, necesito hacer un trabajo del submarino con conceptos de física me podrían ayudar en algo!!?

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  28. yo apenas estoy en primero de bachiller y ya me vienen con estas mamadas del submarino

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  29. Yo entiendo que para que el submarino pueda flotar debe tener más aire en el lastre que el peso del submarino para que el aire lo ayude a emerger de lo contrario si fuera igual simplemente se quedaría dónde está como una balanza ahora mi pregunta es de dónde sale ese aire cuando el submarino está undido o es una bomba especial que saca el agua del lastre??

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    1. Efectivamente.Mi pregunta es de dónde saca el aire para vaciar los tanques de agua. Evidentemente hay una bomba que saca el agua y lo llena de aire. Porque si saca el agua y no mete aire, se crearía un vacío.Esto podría tener consecuencias en la estructura?

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  30. Gracias por la información, quiero hacer un submarino RC con Arduino y Raspberry. Me encantaría que la comunicación fuera inalámbrica, pero por lo que veo, las ondas no se llevan bien con el agua

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