29.7.09

El problema del Rey ¡EUREKA!!

Había una vez en Siracusa, un Rey llamado Hieron II que le entregó oro a un orfebre para que le hiciese una corona.
Un tiempo después, el joyero le trajo la corona al rey, era muy bonita y por su color parecía de oro, pero alguien lo acusó de haber sustituído parte del oro por plata (metal de menor valor).
El rey encargó a Arquímedes que comprobase si había sido engañado.
El famoso sabio griego resolvió el dilema al introducirse en la bañera para darse un baño y observar que el nivel del agua subía al sumergirse.
La alegría fue tan grande que salió desnudo a la calle gritando ¡EUREKA, EUREKA! (que en griego significa: ¡lo descubrí, lo descubrí!).


¿Cómo lo resolvió?
Arquímedes consiguió un trozo de oro como el que el rey le había dado al orfebre.
En una sencilla balanza de las de la época, (una varilla con un hilo en el centro), de cada lado de la varilla colgó uno de los elementos, la balanza quedó equilibrada: "el orfebre no es tonto, hizo una corona que tiene la misma masa que el oro que le había dado el rey".
Entonces Arquímedes sumergió ambas piezas, la corona y el trozo de oro, en agua.
Si las dos hubieran sido de oro, el volumen desalojado sería el mismo, pero ocurrió que no fue así:
"El Rey tenía razón, el orfebre lo había engañado!!"

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES: todo cuerpo sumergido en un líquido (fluido) experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen de líquido desalojado.

Revisemos algunos datos:
la densidad del oro es 19,25 gramos/centímetro cúbico. Si la corona es de oro puro y tiene una masa de 10 Kg, su volumen sería 519,48 cm3.
La densidad de la plata es 10,4 g/cm3. Si la corona es mitad de oro, mitad de plata ocuparía un volumen de 740 cm3. (¿podrías verificar este dato?)


DENSÍMETRO:
Es un instrumento de vidrio que sirve para determinar la densidad de los líquidos puros y soluciones.
Se basa en el Principio de Arquímedes.

Consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar en posición vertical.
La escala está en el interior y la referencia es la densidad del agua pura 1gramo/centímetro cúbico.

Algunos densímetros tienen escalas que indican el % de azúcar en la solución, o el % de alcohol, se llaman "sacarímetros" y "alcoholímetros".



¿Cómo funciona un submarino?
Beakman lo explica del siguiente modo: