Calculadora de peso sumergido

Calcula el empuje y el peso aparente de un objeto totalmente sumergido en un fluido.

Calcular el peso sumergido
Aplica el principio de Arquímedes con el peso en el aire y la relación entre las densidades del objeto y del fluido.

Acerca del peso sumergido y el empuje

Un objeto sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje hacia arriba. El principio de Arquímedes establece que esta fuerza equivale al peso del fluido desplazado. Como se opone a la gravedad, una báscula o un cable de soporte registra menos fuerza que en el aire. Esa lectura reducida se denomina peso aparente, aunque la masa del objeto y la fuerza gravitatoria real no hayan cambiado. Para un objeto completamente sumergido de densidad media uniforme, el volumen puede eliminarse del cálculo. Su peso en el aire es el producto de su densidad, su volumen y la aceleración gravitatoria. El empuje es el producto de la densidad del fluido, el mismo volumen desplazado y la aceleración gravitatoria. Al dividir ambas expresiones se obtiene: empuje = peso en el aire × densidad del fluido ÷ densidad del objeto. El peso aparente es el peso en el aire menos el empuje. La calculadora supone una inmersión completa y utiliza la densidad media global del objeto. Un objeto hueco y sellado puede tener un material mucho más denso que el agua, pero una densidad media total menor al incluir el aire encerrado. Para problemas de flotación, usa la masa total dividida por el volumen externo que desplaza fluido. En objetos irregulares, ese volumen puede medirse directamente y convertirse en densidad media si se conoce la masa. Si la densidad del objeto supera la del fluido, el peso aparente es positivo y el objeto sin soporte tiende a hundirse. Si las densidades son iguales, el empuje iguala al peso y hay flotabilidad neutra. Si el fluido es más denso, el peso aparente calculado es negativo: el objeto tiende a subir y hace falta una fuerza hacia abajo para mantenerlo totalmente sumergido. Un objeto flotante solo está parcialmente sumergido, por lo que esta ecuación no permite predecir la fracción sumergida sin un cálculo de equilibrio adicional. Las densidades aproximadas habituales son 1,000 kg/m³ para agua dulce, 1,025 kg/m³ para agua de mar y de 800 a 900 kg/m³ para muchos aceites. La densidad varía con la temperatura, salinidad, presión, porosidad y composición. El empuje del aire suele ser pequeño, pero puede importar en metrología de masa de precisión. La tensión superficial, el movimiento del fluido, el contacto con un recipiente y los cables conectados también pueden alterar una medición real. Usa el resultado en ejercicios de física, pesaje bajo el agua, comparación de materiales, estimación de lastre de buceo y comprobaciones preliminares de ingeniería. El modelo simple no incluye sustentación ni resistencia hidrodinámicas, ni evalúa la estabilidad. Los trabajos de izado, marítimos o con sistemas a presión que sean críticos para la seguridad requieren propiedades verificadas y considerar geometría, cargas dinámicas, gas atrapado y márgenes de diseño adecuados.

Ejemplos de peso sumergido

Estos casos de inmersión completa comparan las densidades del objeto y del fluido.

Datos de entradaFuerzasInterpretación
Objeto de 100 N, densidad del objeto de 2500 kg/m³, agua de 1000 kg/m³40 N de empuje; 60 N de peso aparenteEl objeto denso sigue tirando hacia abajo mientras el agua sostiene el cuarenta por ciento de su peso.
Objeto de 98.0665 N, densidad del objeto de 1000 kg/m³, aceite de 800 kg/m³78.4532 N de empuje; 19.6133 N de peso aparenteEl aceite sostiene el ochenta por ciento del peso del objeto.
Objeto de 50 N, densidad del objeto de 1000 kg/m³, agua de 1000 kg/m³50 N de empuje; 0 N de peso aparenteDensidades medias iguales producen flotabilidad neutra.

Cómo calcular el peso sumergido

  1. Introduce el peso gravitatorio del objeto en el aire, en newtons.
  2. Introduce la densidad media global del objeto en kilogramos por metro cúbico.
  3. Introduce la densidad del fluido circundante en kilogramos por metro cúbico.
  4. Selecciona Calcular peso sumergido para ver el empuje y el peso aparente.

Preguntas frecuentes sobre el peso sumergido

¿Qué es el peso aparente?

Es la fuerza de soporte medida cuando un objeto está sumergido. Equivale al peso real menos el empuje ascendente.

¿Cambia el peso real de un objeto bajo el agua?

Su masa y la fuerza gravitatoria no cambian por el mero hecho de sumergirlo. La menor fuerza de soporte medida se debe al empuje hacia arriba.

¿Qué significa un peso aparente negativo?

Significa que el empuje supera el peso del objeto totalmente sumergido. Se necesita una fuerza hacia abajo para mantenerlo bajo el agua; de lo contrario, subirá.

¿Puedo usarla para un objeto flotante?

No directamente: la ecuación supone que todo el volumen externo está sumergido. Un objeto que flota libremente solo desplaza el fluido necesario para equilibrar su peso.

¿Qué densidad debo usar para un objeto hueco?

Usa la densidad media global: masa total dividida por el volumen externo desplazado. Usar solo la densidad del material sólido subestimaría el empuje.