¿Es posible saber sin romper una corona si está hecha de oro auténtico o falso? Si comprendes completamente la fórmula de Arquímedes, definitivamente es posible. Muchos de nosotros conocemos la historia detrás de la fórmula de Arquímedes, pero no sabemos cómo esta fórmula puede determinar la autenticidad de una corona de oro. Pero aquí radica la verdadera diversión de la fórmula de Arquímedes. Así que vayamos primero a la fórmula de Arquímedes.
Explicación de la fórmula de Arquímede
El matemático griego y famoso físico Arquímedes descubrió que cuando un objeto se sumerge en un líquido o gas, parece perder algo de peso. Por ejemplo, si no puedes levantar el tocón de un árbol cuando está en el suelo, puedes levantarlo fácilmente cuando está sumergido en agua. Es decir, te parecerá más ligero o el objeto parecerá haber perdido peso. Arquímedes explicó esta pérdida de peso. Descubrió que el peso que pierde un objeto cuando se sumerge en agua es igual al peso de la materia líquida o gaseosa desplazada por el objeto. Esto se llama principio de Arquímedes.
Esta sencilla explicación es que si sumerges un bloque de madera que pesa 100 kg y tiene un volumen de 40 litros en agua, el bloque de madera ocupará un área igual a la de 40 litros de agua o desplazará 40 litros de agua si está completamente sumergido. Dado que el objeto desplaza 40 litros de agua, el objeto también perderá 40 kg de peso al sumergirse en agua. Es decir, como resultado de la inmersión en agua, el peso del objeto disminuirá de 100 kg a 40 kg y a 60 kg.
Seguro que ahora lo entenderás, incluso puedes lavar en agua este muñeco de madera de 100 kg si quieres. Si haces una caja de madera con ese bloque de madera de 100 kg, el volumen de la caja aumentará incluso si pesa 100 kg debido a que deja mucho espacio vacío dentro de la caja. Supongamos que ha hecho que el volumen de la caja sea de 120 litros dejando espacio vacío en el interior. Ahora, al sumergir esta caja en agua, desplazará 120 litros de agua.
Pero el peso de la caja era de 100 kg, no hay posibilidad de perder 20 kg extra. Entonces la caja no se sumergirá completamente en agua. Los barcos o embarcaciones se fabrican básicamente a partir de esta explicación. Los barcos o embarcaciones pesan mucho menos que la cantidad de agua que desplazan.
¿Cómo determinó Arquímedes la adulteración del oro?
Ahora hablemos de cómo Arquímedes determinó la adulteración del oro. Primero, tomó oro puro equivalente al peso de la corona para comprobar si estaba adulterado. Luego se confirma que el peso de la corona y el peso del oro que lleva son iguales.
Ahora sumergió la corona en un recipiente de agua completamente lleno de agua y determinó la cantidad de agua que se eliminaba al sumergir la corona. De la misma manera, se sumergía en agua el oro puro tomado igual al peso de la corona y se determinaba la cantidad de agua removida.
Si la cantidad de agua que se elimina al sumergir la corona y el oro es igual, entonces podemos decir que el volumen de la corona y el volumen del oro puro son iguales.
Anteriormente consideramos que la masa de oro puro y la corona eran iguales. Y ahora el volumen se ha vuelto igual.
La densidad de cualquier objeto es igual a la relación entre su masa y su volumen. Ahora bien, si dos objetos tienen igual masa y volumen, entonces su densidad también debe ser igual. De la misma forma, la corona y el oro puro tienen la misma masa y volumen, por lo que su densidad es igual. Eso significa que la corona y el oro puro han igualado su densidad elemental o han encontrado su similitud elemental. Eso significa que la corona está hecha de oro puro.
Y si no hubiera similitud en volumen, podríamos decir con certeza que la densidad o composición del oro puro y la corona no son iguales. Eso significa que la corona no es oro puro. Así diagnosticó Arquímedes la adulteración del oro en la corona.
La fórmula de Arquímedes.
La fórmula de Arquímedes es: “El peso perdido por un objeto sumergido en un líquido o gas fijo es igual al peso del líquido o gas desplazado por el objeto”.
Aplicación del principio de Arquímedes
- La fórmula de Arquímedes se utiliza ampliamente en la ciencia.
- Se utiliza en el diseño de barcos y submarinos.
- Se utiliza en un lactómetro para determinar la pureza de la leche.
- Se utiliza en hidrómetros para determinar la densidad de líquidos.
- Ayuda a los peces a flotar en el agua.
- Se puede determinar el volumen de un sólido.
- Se puede determinar la importancia relativa o la densidad de un objeto.
- Aplicado para determinar la pureza de los metales.
