Buzo Cartesiano

TITULO

BUZO CARTECIANO

OBJETIVOS

1. Estudiar que es la flotación y como ocurre.

2. Conocer las propiedades de los gases.

3. Analizar de que depende la densidad de un gas.

MATERIALES

1. Recipiente plástico de coca cola.

2. Agua.

3. Tapa de lapicero.

4. plastilina.

MONTAJE EXPERIMENTAL

PROSEDIMIENTO

1. Llena la mitad del recipiente con agua.

2. Arma una pelota del tamaño de una canica con un poco de arcilla.

3. Coloca la arcilla en el extremo puntiagudo de la tapa del bolígrafo.

4. Baja suavemente el "buzo" dentro del envase con agua de manera que la tapa permanezca llena de aire.

5. Si se hunde el buzo, retira un poco de arcilla. Si flota, agrega más arcilla. Ajusta la cantidad de arcilla hasta que la punta de la tapa del bolígrafo apenas asome fuera del agua. Este experimento funcionará siempre y cuando la cantidad de arcilla sea la correcta.

6. Llena la botella de plástico hasta el borde.

7. Hunde suavemente al buzo dentro de la botella.

8. Cierra la tapa.

9. Verifica que el único aire que está dentro de la botella está en el buzo..

DESCRIPCION DE LO OCURRIDO

Al presionar la botella el buzo cartesiano baja al fondo dependiendo de la fuerza que se haga lo hace mas lentamente o mas rápidamente, al dejar de presionar la botella este sube.

POR QUE SUCEDE LO QUE SUCEDE

Este experimento muestra que sucede que ocurre con los gases y su densidad cuando la presión sobre estos aumenta o disminuye.

Cuando aprietas la botella, la burbuja de aire que se encuentra dentro del buzo es forzada a reducir su tamaño, disminuyendo su volumen y asi aumentando la densidad lo que hace que este descienda. Caso contrario ocurre cuando dejamos de generar presión ya que el volumen de la burbuja aumenta disminuyendo la densidad el aire y haciendo que este flote ya que su densidad es menor que la del agua.

PRINCIPIOS FISICOS

Principio de Flotación (Arquímedes):

Ley física que establece que cuando un objeto se sumerge total o parcialmente en un líquido, éste experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del líquido desalojado. La mayoría de las veces se aplica al comportamiento de los objetos en agua, y explica por qué los objetos flotan y se hunden y por qué parecen ser más ligeros en este medio.

El concepto clave de este principio es el `empuje', que es la fuerza que actúa hacia arriba reduciendo el peso aparente del objeto cuando éste se encuentra en el agua.

Densidad:

En física y química, la densidad (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa:

Si un cuerpo no tiene una distribución uniforme de la masa en todos sus puntos la densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. Si se considera una sucesión pequeños volúmenes decrecientes (convergiendo hacia un volumen muy pequeño) y estén centrados alrededor de un punto, siendo la masa contenida en cada uno de los volúmenes anteriores, la densidad en el punto común a todos esos volúmenes:

APLICACIONES CIENTRIFICAS

En nuestra vida diaria podemos hacer observaciones como las siguientes:

1. Cuando nos sumergimos en una piscina o en el mar parece que somos más ligeros, decimos que pesamos menos.

2. Los globos que se venden para niños se elevan en el aire al soltarlos.

3. Un trozo de hierro no flota, en general, sobre el agua, pero si le damos la forma adecuada, pensemos en un barco, vemos que flota.

La explicación científica sobre estos hechos la encontró hace muchos siglos, siglo IV a.C., una persona de capacidad excepcional, ARQUÍMEDES.

Los fluidos ejercen fuerzas ascensionales sobre los objetos situados en su seno. La naturaleza y valor de estas fuerzas quedan determinados en el Principio de Arquímedes:

"Todo cuerpo sumergido en un fluido (líquido o gas), experimenta una fuerza (empuje) vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado"

DIFICULTADES

No se presentó ninguna dificultad.

APRENDIZAJE ADQUIRIDO

Densidad y peso específico:

La densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así, un cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande es también mucho más denso. Esto es debido a la relación P = m • g existente entre masa y peso. No obstante, para referirse al peso por unidad de volumen la física ha introducido el concepto de peso específico pe que se define como el cociente entre el peso P de un cuerpo y su volumen

El peso específico representa la fuerza con que la Tierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerada.

El principio de Arquímedes:

Es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SIU). El principio

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