EXPERIMENTO RELACION DEL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN CARLOS – PUNO[pic 2]

FACULTADO DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL

       HIDRAULICA Y MECANICA DE FLUIDOS

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EXPERIMENTO RELACION DEL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

MARCO ANTONIO CHOQUE PARARI

SEMESTRE V

INTRODUCCIÓN

La fuerza de flotabilidad fue descubierta por Arquímedes en el siglo III a.C. Su postura fue realizada a través de un principio que lleva su nombre, el cual establece: " Un cuerpo que se sumerge en un fluido experimenta una fuerza ascendente llamada empuje y que es igual al peso del fluido desplazado por él ". Este principio de carácter empírico fue posteriormente avalado mediante las leyes de Newton. Donde, la fuerza de flotabilidad tiene su naturaleza en las presiones que ejerce el fluido sobre el cuerpo , cuando éste se encuentra sumergido en su interior. Para determinar la dependencia de la fuerza de flotabilidad en forma experimental se utiliza un cuerpo cilíndrico que cuelga de un dinamómetro, y al cual se empieza a sumergir lentamente en un recipiente con agua.

OBEJTIVO

• Determinar en forma experimental el principio de Arquímedes.

MARCO TEORICO

Todo el mundo sabe que algunos objetos flotan y otros no. En principio puede parecer que los objetos hechos con materiales pesados se hunden, pero un barco está hecho de metal y no se hunde. Otra aproximación nos hace pensar que un objeto grande se hunde y uno pequeño no, pero una piedrecita se hunde, y un barco no. Aunque claro que el corcho no se hunde, sea grande o pequeño, y el… Repasemos algunas características de los objetos para seleccionar cuáles afectan y cuáles no a su flotabilidad:

• Color: ¿flota más un objeto rojo que uno verde, o viceversa? ¿afecta el color a la flotabilidad? • Tamaño: ¿flota más un objeto grande que uno pequeño? ¿afecta el tamaño a la flotabilidad? • Peso o masa: ¿flota menos un objeto que pesa más o que tiene una masa elevada? ¿afecta la masa a la flotabilidad?
• Forma: ¿flota menos un cuadrado o algo con forma afilada que una esfera? ¿flota más algo plano? ¿afecta la forma a la flotabilidad?
• Precio: ¿flota menos algo caro que algo barato? ¿afecta el precio a la flotabilidad?
• Altura: ¿flota menos lago tirado desde lo alto que algo dejado caer? ¿afecta la altura a la flotabilidad? Bien, debes decidir cuáles de las anteriores características afectan o no a la flotabilidad. Mejor dicho, debes pensar cuáles crees que afectan, para luego, después del experimento, confirmar o no tu propuesta. En el caso de la flotabilidad las dos características principales son la masa o peso y el tamaño. La masa se expresa en gramos (o el peso en newtons), mientras que el tamaño se expresa como volumen en cm3 o m3.

Cuando un cuerpo se sumerge en un fluido desplaza una cierta cantidad de líquido, igual al volumen de la parte sumergida por él. El cuerpo experimenta una fuerza ascendente llamada flotabilidad o empuje. Este fenómeno es explicado mediante el principio de Arquímedes, que dice: " Un cuerpo que se sumerge en un fluido experimenta una fuerza ascendente llamada empuje y que es igual al peso del fluido desalojado por el cuerpo ".

El principio de Arquímedes fue enunciado en forma empírica, el cual fue confirmado posteriormente mediante las leyes de Newton. La naturaleza del empuje se debe a una resultante de las fuerzas provocadas por el fluido, causado por diferencias de presiones que existen en él. Como las presiones son mayores en las partes más profundas del fluido, y las fuerzas laterales se cancelan, hace que la fuerza resultante sea ascendente. La tensión superficial del agua es una fuerza vertical y hacia arriba que todos los líquidos ejercen sobre la superficie del cuerpo que entra en contacto con ellos. Se trata de fuerzas cohesivas que estimulan a las moléculas a adherirse entre sí con suficiente fuerza como para crear una tensión visible en la superficie de los estanques.

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