Principi d'Arquimedes

Aquest article tracta sobre el principi físic. Vegeu-ne altres significats a «Arquimedes (desambiguació)».

Mecànica dels medis continus
Lleis Conservació de la massa Conservació de la quantitat de moviment Conservació de l'energia Desigualtat de l'entropia
Mecànica dels sòlids Sòlids Tensió Deformació Compatibilitat Elasticitat lineal Plasticitat Flexió Llei de Hooke Teories de falla Mecànica de la fractura Mecànica de contacte sense fricció amb fricció
Mecànica dels fluids Fluids Hidroestàtica Dinàmica de fluids Equacions de Navier-Stokes Principi de Bernoulli Flotabilitat Viscositat newtonians no newtonians Principi d'Arquimedes Principi de Pascal Pressió Líquids Tensió superficial Capil·laritat Gasos Atmosfera Llei de Boyle Llei de Charles Llei de Gay-Lussac Plasma
Reologia Viscoelasticitat Fluid intel·ligent magnetoreològic electroreològic ferrofluid Reometria Reòmetre
Científics Bernoulli Boyle Cauchy Charles Euler Gay-Lussac Hooke Pascal Newton Navier Stokes

El principi d'Arquimedes, enunciat pel físic grec Arquimedes de Siracusa, és un dels principis més importants de la física i un dels fonamentals en estàtica de fluids.^[1] Postula el següent:

Aquesta força ascensional rep el nom d'empenyiment^[2] o empenyiment d'Arquimedes^[1] i, com qualsevol altra força, es mesura en newtons. L'equació del principi d'Arquimedes és la següent:

${\displaystyle E=\ mg=\ \rho _{f}gV}$

On:

• E és l'empenyiment (en N)
• m és la massa del fluid desallotjat (en kg)
• g és l'acceleració de la gravetat terrestre (en m·s^-2)
• ρ_f és la densitat del fluid (en kg·m^-3)
• V és el volum de fluid desplaçat pel cos (en m³)

L'empenyiment depèn, doncs, de la densitat del fluid, del volum del cos i de la gravetat. La força resultant actua verticalment cap amunt i s'aplica al centre de gravetat del volum de fluid desplaçat: aquest punt s'anomena centre de carena. En la pràctica, el principi d'Arquimedes explica que tot allò que sura és perquè desallotja un pes de líquid superior al seu propi pes; així, l'empenyiment és superior al pes i l'objecte sura. Per exemple, cal molta força per a submergir una pilota a l'aigua, perquè desallotja molta aigua però en canvi pesa poc, ja que està plena d'aire. Si s'omple la pilota de sorra, el pes serà superior a l'empenyiment i la pilota s'enfonsarà.

El principi d'Arquimedes no té en compte la tensió superficial (capil·laritat) que actua sobre el cos.^[3]