Principio de ArquímedesActividadesSe introduce
El bloque tiene una altura h=1 de una unidad y una sección S. Se coloca el bloque justamente encima de la superficie del fluido. La altura de su centro de masas es y0=1.5 unidades. Se suelta el bloque, llega hasta la posición final de equilibrio ye= r h, si la densidad r <1, o hasta el fondo del recipiente si la densidad r >1. El programa interactivo no hace ninguna suposición acerca del modo en el que el bloque parte de la posición inicial y llega a la posición final (no calcula la posición y velocidad del cuerpo en cada instante), ya que el objetivo del programa es el de mostrar los cambios en la energía potencial Ep del cuerpo con la posición y del c.m. del mismo. En la parte derecha del applet, se traza:
Como podemos apreciar la curva de la energía potencial gravitatoria Eg (en color negro) es una recta cuyo valor máximo está en la posición inicial y=1.5 y es cero cuando el bloque llega al fondo y=0. La curva de la energía potencial correspondiente al empuje Ef (en color azul) es algo más complicada y consta de dos partes: Una parábola mientras el cuerpo está parcialmente sumergido (x<h) ó (y>0.5), unida a una línea recta cuando el cuerpo está completamente sumergido (x³ h) ó (y£ 0.5). La energía potencial inicial es cero y se va incrementando a medida que el cuerpo se sumerge en el fluido. La curva de la energía potencial total Ep (en color rojo) es la suma de las dos contribuciones, Ep=Eg+Ef Para trazar estas gráficas se ha tomado como unidad de energía, la energía potencial inicial del bloque rsShg·y0 con y0=1.5, h=1 y rs=r , densidad del sólido relativa al fluido rf=1. De este modo, la energía potencial inicial del bloque es una unidad. Se presentan tres casos:
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