El principio de Аrquímedes, la ley de la física

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Bolivariana

Núcleo Anzoátegui

Cátedra: Laboratorio de Física II

San Tomé, 24 de octubre del 2011.

Índice

Contenido pág.

Introducción 3

Objetivo General 4

Objetivos Específicos 4

Marco teórico 5

Lista de materiales y equipos 7

Esquema del montaje 8

Tabla de datos y resultados 9

Análisis del resultado 10

Conclusiones 12

Bibliografía 13

Anexos 14

Introducción

El principio de Arquímedes es una Ley de la 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.

Cuando se sumerge un cuerpo en un líquido parece que pesara menos. Lo podemos sentir cuando nos sumergimos en una piscina, o cuando tomamos algo por debajo del agua, los objetos parecieran que pesan menos. Esto es debido a que, todo cuerpo sumergido recibe una fuerza de abajo hacia arriba la cual se puede definir como fuerza de empuje.

La presente práctica de laboratorio tiene como objeto de estudio realizar un experimento que cumpla con las condiciones del peso específico y el principio de Arquímedes, en donde se desea conocer el porqué los cuerpos flotan en un fluido y comprobar que el volumen de un objeto sumergido es igual al nivel que aumenta el fluido.

Objetivos General:

Comprobar experimentalmente el Principio de Arquímedes.

Objetivos Específicos:

Determinar el peso específico de un sólido.

Determinar el volumen de un cuerpo irregular.

Marco teórico:

Peso específico:

Es el cociente entre el peso de un cuerpo y su volumen.

Se calcula dividiendo el peso de un cuerpo o porción de materia entre el volumen que éste ocupa.

Donde:

= peso específico.

= es el peso de la sustancia

= es el volumen que la sustancia ocupa

= es la densidad de la sustancia

= es la aceleración de la gravedad

La fuerza de empuje:

Es una fuerza que aparece cuando sumerges en un fluido cualquier cuerpo. El modulo de esta viene dado por el peso del volumen del fluido desalojado. Esto se conoce como ley o principio de Arquimesas.

Se produce ya que la presión de cualquier fluido depende principalmente de la altura a la que nos encontremos debajo de este (por decirlo de alguna manera, a la cantidad de fluido que tengamos encima). La presión ejerce una fuerza sobre cualquier cuerpo sumergido en un fluido y tiene la propiedad de que la fuerza que ejerce es perpendicular a la superficie del cuerpo siempre. Si pensamos en un cuerpo cúbico sumergido es evidente que alguna de sus caras estará más profunda que el resto de ellas. Dado que la presión ejerce una fuerza sobre todas las caras sin importar cual sea y siempre perpendicular a esta, la fuerza que se ejerce sobre la cara más profunda es mayor que la fuerza sobre la cara menos profunda, lo que da como resultante una fuerza ascendente. En las caras laterales no ocurre esto ya que las fuerzas laterales se restan pues punto a punto se encuentran a la misma altura.

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual al peso del líquido desalojado.

Aplicaciones del principio de Arquímedes:

1.- El émbolo es pate del desplazamiento de un líquido o gas al aplicarle una fuerza.

2.- La flotabilidad de los barcos, se emplea el principio en el cálculo de las masas y desplazamiento de las mismas en los buques.

3.- En los medidores e densidad de líquidos o gases, densitómetros.

Cuerpos sumergidos

Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas; su peso, que es vertical y hacia abajo y el empuje que es vertical pero hacia arriba.

Si queremos saber si un cuerpo flota es necesario conocer su peso específico, que es igual a su peso dividido por su volumen.

Densidad absoluta:

Es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente se expresa en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva

Donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo.

Volumen

Medida del espacio ocupada por un cuerpo sólido. El volumen se mide en unidades cúbicas, como metros cúbicos o centímetros cúbicos

Masa

Propiedad intrínseca de un cuerpo, que mide su inercia, es decir, la resistencia del cuerpo a cambiar su movimiento. La masa no es lo mismo que el peso, que mide la tracción que ejerce la Tierra sobre una masa determinada. El peso varía según la posición de la masa en relación con la Tierra, pero es proporcional a la masa.

Lista de materiales y equipos:

Vaso.

Erlenmeyer.

Piedra

Un huevo.

Esquema del montaje:

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