¿Cómo puedo calcular la cantidad de burbujas necesarias para levantar un cuerpo sumergido?

Question

Nuestro profesor nos hizo idear nuestros propios experimentos de termodinámica, así que puse un vaso de agua dentro de una cápsula de vacío. Dentro del vaso de agua he colocado un objeto que no flota, una pequeña bola de plástico. Si activo el vacío, el agua comenzará a desarrollar burbujas de vapor. Esas burbujas se adhieren a la bola de plástico y ésta flota.

Lo que quiero averiguar ahora, es cómo puedo aproximar la cantidad de burbujas que son necesarias para levantar el objeto. Además, ¿el vacío facilita su elevación, ya que la presión en la superficie del agua es menor?

Answer 1

Para que el objeto flote, la densidad del sistema objeto-burbujas debe ser inferior a la densidad del agua. Por lo tanto, hay que determinar la masa y el volumen del objeto, y la masa de una burbuja por cada unidad de volumen. Es de suponer que las burbujas de vapor tendrán una densidad mucho menor que la del agua circundante, así que sigue añadiendo volumen (y una masa minúscula) al volumen y la masa de tu objeto. Una vez que hayas alcanzado la densidad del agua, habrás llegado al punto crítico de flotación/no flotación. Cualquier otra burbuja de vapor hará que el objeto flote.