ley de arquimedes

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La causa de que un submarino pueda flotar, tanto en superficie, como en inmers debe a la existencia de dos fenómenos físicos, que se enuncian bajo los nombre “Principio de Pascal” y “Principio de Arquímedes”. Principio de Pascal aplicado a submarinos Sobre cada punto del casco de un submarino sumergido, ejerce el agua una presi perpendicular a la superficie del casco en dicho punto cuyo valor (Kg /cm3) es décima parte (metros) de la profundidad del punto considerado, con respecto a superficie del mar.

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La causa de que un submarino pueda flotar, tanto en superficie, como en inmersin, se debe a la existencia de dos fenmenos fsicos, que se enuncian bajo los nombres de Principio de Pascal y Principio de Arqumedes.

Principio de Pascal aplicado a submarinos Sobre cada punto del casco de un submarino sumergido, ejerce el agua una presin perpendicular a la superficie del casco en dicho punto cuyo valor (Kg /cm3) es igual a la dcima parte (metros) de la profundidad del punto considerado, con respecto a la superficie del mar.

Si se suman vectorialmente las presiones hidrostticas en todos los puntos de la superficie del casco, se obtendr una resultante, a la que llamaremos F, aplicada en un punto interior del submarino que lo llamaremos centro de carena, dirigido hacia la superficie del mar y perpendicular a l. Esto indica que, en virtud del principio de pascal, el submarino tienda a subir hacia la superficie y en direccin perpendicular a ella.

Principio de Arqumedes aplicado a un submarino El principio de Arqumedes es una consecuencia del de pascal. El principio de Arqumedes aplicado a un submarino podra enunciarse diciendo: Todo submarino a flote experimenta un empuje hacia arriba, cuyo valor (Toneladas) es igual al peso (Toneladas) del volumen de agua desalojado por el submarino.

El mencionado empuje es la fuerza cuya existencia se deduce mediante el principio de Pascal. El principio de Arqumedes nos permite calcular el valor de esta fuerza (o empuje), pesando el volumen de agua desalojado por el submarino. Mecanismo de Inmersin y Emersin Los submarinos varan su peso gracias a un sistema de depsitos de lastre, que pueden tener aire o agua. Con los dispositivos llenos de aire el submarino tiene una densidad menor que el agua por eso flota, en cambio si se llenan de agua el submarino se sumerge.

La profundidad que puede alcanzar depende de la resistencia del casco de acero. La profundidad se controla por la fuerza motriz. Los alerones situados a cada lado del submarino, llamados hidroplanos, giran haciendo descender la proa. Para que el submarino vuelva a la superficie el depsito de lastre se llena con aire comprimido que expulsa el agua a travs de las vlvulas. Los hidroplanos cambian de

direccin elevando la proa y el submarino empieza a emerger.

Cmo se construye un submarino? La vida de todos los submarinos comienza con el diseo de sus planos. La construccin de naves como estas precisan una perfecta planificacin y unos profesionales altamente cualificados. Los lugares en los que se disean y construyen, como los propios submarinos, se han visto envueltos en secreto y fuera de los ojos de los curiosos. La historia nos ha demostrado trgicamente en muchas ocasiones que la construccin de submarinos exige de unos niveles de precisin muy elevados. La seguridad, y la resistencia al medio, estn presentes en todo momento durante la planificacin y el desarrollo de estas naves. Un fallo de diseo o un mal montaje puede desembocar en la perdida del submarino. Las tcnicas utilizadas son revisadas constantemente. A medida que se desarrollan nuevas tecnologas son aplicadas para mejorar el resultado final. Los materiales tambin se renuevan y constituyen un papel primordial en cuanto a las prestaciones finales del navo. La utilizacin de aceros especiales en sus cascos contribuyen al aumento de su resistencia a la presin del agua. El material ms comn es el acero, siempre en sus versiones ms avanzadas como el moderno HT100 capaz de

resistir 25000Kg/cm2. Estos materiales en ocasiones no estn al alcance de todas las naciones, ejemplo de ello fue la paralizacin del proyecto del gobierno espaol de construccin de siete submarinos del modelo VII alemn durante la Segunda Guerra Mundial en el momento en que Alemania dejo de suministrarle los materiales. El caso mas espectacular en cuanto a los materiales es el modelo ALFA Sovitico, que dispona de un casco realizado en Titanio, esto le permita alcanzar profundidades de mas de 900 metros, lo cual constitua una gran ventaja operativa debido a la dificultad de deteccin a dichas profundidades.

La obtencin de un acero ms moderno supone que se puede realizar un submarino con una cota de inmersin mayor o bien uno que con mucho menos peso alcance la misma profundidad. En el pasado se soldaban las planchas de acero para formar el casco y despus se introduca la maquinaria y los equipos por aberturas que finalmente se cerraban. Hoy en da los mas avanzados astilleros utilizan un mtodo llamado construccin modular, este aunque parece similar al utilizado por los alemanes a finales

de la Segunda Guerra Mundial en sus submarinos del tipo XXI (quienes construan por piezas el buque y posteriormente lo juntaban), tiene la gran diferencia de que su casco esta formado por una sola pieza. Con esta tcnica se consigue un submarino ms resistente y se facilitan las tareas de mantenimiento. En diseos anteriores los ingenieros realizaban agujeros en el casco para retirar maquinaria, lo que obligaba a posteriores pruebas de estanqueidad lo cual consuma enormes cantidades de tiempo y dinero. Actualmente existen modelos con unas compuertas especiales para dicho fin. El aspecto que ms determina la eficacia de un submarino es la capacidad de permanecer indetectable. En el agua el sonido se transmite con ms facilidad que en el aire y en la moderna guerra submarina el arma mas poderosa es la capacidad de or sin ser odo.

En el ocano cualquier ruido de maquinas incluso una conversacin puede delatar la posicin de la nave. Durante el proceso de construccin se observa con detalle la disminucin de todo ruido o vibracin. Interruptores, vlvulas y tuberas se disean para emitir el mnimo ruido posible. Las cubiertas interiores se aslan del metal mediante juntas especiales para silenciar los desplazamientos. El interior del casco se recubre con materiales aislantes, e incluso, la pintura exterior del submarino esta fabricada con un material insonorizante.

El diseo de la hlice se analiza para evitar la cavitacin (aparicin de burbujas de aire detrs de la hlice que generan mucho ruido). Otro aspecto fundamental a la hora de disear un submarino es la seguridad. En mayor medida que en cualquier otro navo el fuego y la inundacin suponen un gran peligro. Los submarinos se dividen en compartimentos estancos de manera que si un incendio o una va de agua se produjesen en uno de estos compartimientos podra aislarse para que no se propagase. Contra el fuego se colocan en todos los compartimentos sistemas de extincin avanzados como la utilizacin de CO2 etc. Adems se colocan tuberas de aire por toda la nave de manera que los tripulantes puedan conectar a ellas sus mascaras de oxigeno. Hay que considerar que un fuego puede consumir todo el aire del submarino, y los gases txicos y el calor no tienen salida. La inundacin constituye el mayor peligro a bordo de un submarino puesto que el agua que se introduce en l, contribuye a aumentar su peso. Todos los tripulantes estn preparados y entrenados en estas situaciones y conocen los procedimientos y la utilizacin de todas las herramientas a tal fin.

En el diseo tambin se tiene en cuenta la posibilidad de un accidente y de medios de escape para los tripulantes. Las escotillas de escape con capacidad de ser inundadas, introducidas por primera vez por el ingeniero estadounidense Simon Lake en su Argonaut, se instalan en todos los submarinos. Aunque el escape de un submarino esta limitado por la profundidad a la que se encuentre. Incluso existen modelos dotados de

cpsulas de escape. Pero el reciente desastre del Kursk viene a demostrar una vez mas, lo peligroso del servicio en submarinos y de lo poco que aun hoy se puede hacer ante un accidente. Tipos de submarinos militares Los submarinos militares suelen dividirse en submarinos de ataque, diseados para actuar contra barcos enemigos, otros submarinos incluidos, y submarinos estratgicos equipados con misiles balsticos, estn diseados para lanzar ataques contra objetivos terrestres desde una posicin oculta.

Conclusiones Gracias al descubrimiento de Arqumedes entendemos tericamente la flotabilidad, ya que antes de este descubrimiento, ya exista la navegacin pero no se saban las causas. Podemos decir que ha evolucionado enormemente la navegacin martima y actualmente se siguen aplicando innovaciones a este campo. Tambin concluimos con el concepto del gran nmero de tipos de embarcaciones con sus muchas aplicaciones.

Conocemos los diferentes tipos de propulsin a la que las embarcaciones pueden estar sometidas. Sabemos los diferentes tipos de permisos que requiere cada embarcacin de recreo y las partes ms bsicas de una embarcacin estndar El principio de Pascal junto con el principio de Arqumedes, nos ayudan a entender las leyes fsicas ms bsicas a las cuales estn sometidos los submarinos. Conocemos el

funcionamiento del sistema de inmersin y emersin. Hemos conocido la evolucin del submarino y los diferentes tipos de submarinos. Hemos comprendido los diferentes tipos de propulsin que tiene un submarino y sabemos como se construye un submarino.