Laboratorio de Física .Principio de Arquímedes

Resultados de Aprendizaje

1. Determinar la fuerza de empuje, ejercida por el agua, sobre cuerpos de diferentes materiales.
2. Utilizando el Principio de Arquímedes, determinar el volumen de distintos cuerpos.
3. Determinar la densidad de algunos cuerpos sólidos aplicando el Principio de Arquímedes.

Material

• Regla milimetrada. [pic 2]
• Pie de metro.
• Probeta graduada.
• Vaso de precipitado.
• Objetos metálicos de diferente densidad.
• Hilo.
• Nueces.
• Dinamómetro.
• Varillas metálicas.
• Prensa.

CONOCIMIENTOS PREVIOS: Todo cuerpo sumergido en un fluido es empujado hacia arriba con una fuerza llamada de empuje o boyante.  El principio de Arquímedes establece que: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido experimenta un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado por el cuerpo”.

[pic 3]

Donde

                :  volumen de líquido desplazado por el cuerpo.[pic 4]

                : es la aceleración de gravedad.[pic 5][pic 6]

                : densidad del líquido[pic 7]

El peso aparente (fuerza T en la Figura 2) de un cuerpo que está totalmente sumergido en un líquido es igual a la diferencia entre su peso en el aire (mg) y el peso del líquido desplazado por el cuerpo (E).

ACTIVIDADES:  

• Acceda a la simulación interactiva disponible en http://labovirtual.blogspot.com/2015/09/principio-de-arquimedes.html. Luego, baje hasta la actividad que se muestra en la imagen. Revise la simulación en detalle.[pic 8]

• Hipótesis: A partir de la actividad experimental propuesta y lo que observa en la simulación, formule una hipótesis (considere el contexto de la situación experimental y variables involucradas para su formulación). 11pts.

• Verifique que el dinamómetro este calibrado, para ello observe que el cursor de la escala marque cero en posición vertical, en caso contrario, ajuste el tornillo del gancho de sujeción hasta que el cursor coincida con la escala cero.

• Determine el volumen de los objetos metálicos, registre este valor en la Tabla 1.
• Enganche la pieza metálica al dinamómetro para medir su peso en el aire. Registre este valor en la Tabla 1

• Llene parcialmente la probeta con agua y marque el nivel superior de su volumen.

• Sumerja completamente la pieza, colgada del dinamómetro, procurando que no roce la pared, y mida su peso en líquido, este será el peso aparente de la pieza. Registre este valor en la Tabla 1

• Sumerja completamente la pieza, colgada del dinamómetro, procurando que no roce la pared mida ahora el nivel de líquido y anote el volumen de agua desplazado en la Tabla 2

• Determine la fuerza de empuje aplicando el principio de Arquímedes, y complete la columna “Empuje” de la Tabla 2.

• Determine la densidad del objeto metálico y complete la columna “Densidad” de la Tabla 2.

•  Compruebe que la fuerza de empuje calculada corresponde a la diferencia entre el peso del objeto metálico en el aire y en el agua. Sus resultados anótelos en la Tabla 3

• Compruebe que el volumen calculado del objeto metálico corresponde al volumen del líquido desplazado. Sus resultados anótelos en la Tabla 4

• Repita la experiencia con otros objetos metálicos.

Resultados y análisis

                Tabla 1 (9 puntos: 3pts. por unidades + 6pts. por datos escritos correctamente)

Tabla 2 (9 puntos: 3pts. por unidades + 6pts. por datos escritos correctamente)

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