Principio De Arquimides y Aplicaciones

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS

FACULTAD DE INGENIERÍA 

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Becerra Pinzón Alexsander  

Eduardo Martinez Iglesias –Grupo S6 – Mesa 3 –28-02-23     

Experiencia N°1

Principio De Arquimides y Aplicaciones.

RESUMEN

Esta primera experiencia se realiza con el objetivo de comprobar el principio de Arquimedez, en esta oportunidad utilizando el simulador donde se representa un dinamometro de donde cuelga un objeto al que se le varia el volumen y la densidad con el fin de representar las variaciones en los valores que se pueden tener con respecto a la fuerza de empuje, en este simulador tambien pudimos cambiar otra serie de parametros como la densidad del Fluido donde se sumerge el objeto con el proposito de verificar si tambien se experimenta variacion con la fuerza de empuje que es el resultado del principio de Arquimedez.  

Palabras claves

Volumen, Densidad, Empuje, Fluido.

1. Simulador.

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ABSTRACT

This first experience is carried out with the objective of verifying the Archimedean principle, this time using the simulator where a dynamometer is represented from which an object hangs from which the volume and density are varied in order to represent the variations in the values that can be had with respect to the push force, in this simulator we were also able to change another series of parameters such as the density of the fluid where the object is submerged with the purpose of verifying if there is also variation with the push force that is the result of the Archimedean principle.

Keywords

Volume, Density, Push, Fluid

INTRODUCCION

El principio de Arquimides define que; “Todo cuerpo sumenrgido parcial o totalmente en un fluido, recibe o experimenta una fuerza que viene de abajo hacia arriba de igual magnitude al peso del fluido desplazado por el objeto”.

En ocasiones hemos experimentado la sensación cuando tratamos de levantar un cuerpo dentro del agua en una piscina o en el mar, sentimos que el cuerpo pesa menos y si lo hacemos fuera del agua, notamos que se nos dificulta levantar el mismo cuerpo.

Esto ocurre porque aparentemente un cuerpo sumergido en un líquido experimenta una perdida de peso debido a una fuerza ascendente llamada fuerza de empuje o empuje hidrostático.

Se debe tener en cuenta que el empuje que actua sobre un cuerpo sumergido depende del volumen del cuerpo, los cuerpos pequeños desplazan pequeñas cantidades de agua y sobre ellos actuan fuerzas de empuje pequeñas. Por lo tanto es el volumen del cuerpo sumergido quien determina el empuje y no su peso. Este empuje es igual al peso del fluido desplazado. Sin embargo para que un objeto flote o se hunda depende de como se compara la fuerza de empuje con el peso del cuerpo.

Lo podemos visualizar en la siguiente ilustración:

FIGURA 1.

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Si el peso del cuerpo (P=m*g), es mayor que la fuerza de Empuje, el cuerpo se unde.

Si el peso del cuerpo (P=m*g), es igual que la fuerza de Empuje, el Sistema permanence en equilibrio.

Si el peso del cuerpo (P=m*g), es menor que la fuerza de Empuje, el cuerpo flotara, se experimenta el principio de flotabilidad que se utiliza para la fabricación de motonaves.

OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA

1. Determinar el principio de arquimedes
2. Determinar la fuerza de empuje en cuerpos diferentes
3. Observar el peso en el aire y en el fluido
4. Determinar de que depende la fuerza de empuje

FUNDAMENTOS TEORICOS

El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de la masa del volumen del fluido que desaloja. El cual recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons.

si el peso es mayor que el empuje (P > E ), el cuerpo se hunde. Es decir, el peso específico del cuerpo es mayor al del líquido.

si el peso es igual que el empuje (P= E ), el cuerpo no se hunde ni emerge. El peso específico del cuerpo es igual al del líquido.

Si el peso es menor que el empuje (P < E ), el cuerpo flota. El peso específico del cuerpo es menor al del líquido.

El principio de Arquímedes no solo se demuestra en los estados líquidos, también en el aire se lleva a cabo la manifestación de esta fuerza, pero por ser en gran proporción más ligero que el agua, se necesita volúmenes más grandes para obtener la misma fuerza, así como los globos pueden subir flotando en el aire.  el principio de arquímedes se formula así:[pic 4]

DENSIDAD DE SOLIDOS

La determinacion de la densidad de solidos por el principio de arquimedes consiste en determinar el empuje (E), el cual se halla realizando la diferencia entre el peso de un solido en el aire (ws) y el peso aparente del solido sumergido en el liquid (wa). El volumen del liquido desalojado corresponde al volumen del solido sumergido.

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DESARROLLO EXPERIMENTAL

Se procede a desarrollar la experiencia de laboratorio en la que se estudiará las fuerzas de rozamiento que existe en distintas superficies de contacto en diferentes situaciones.

Para esta experiencia, se utilizaron recipientes y materiales  descritos a continuación.

• Cuerpo de aluminio
• Cuerpo de cobre
• Cuerpo de PVC
• Cuerpo de madera
• Recipiente de volumen
• Beaker
• Elevador
• Dinamometro

Se sumerge lentamente en el agua los diferentes cuerpos que tenemos para el experimento (cobre,aluminio,madera,PVC) utilizando el tripode que lo sostiene, a medidas que el cuerpo va desplazando el agua con otro recipiente de medicion, siendo este el cual recoja el agua desplazada y este seria el dato del volumen del cuerpo.

Esta medicion se realiza dos veces.

Cuando ya se encuentra el cuerpo sumergido en el recipiente con agua ya conociendo el volumen del mismo se realiza una medicion donde se da a conocer la fuerza de empuje. siendo esta igual al peso del cuerpo en el aire menos el peso del cuerpo en el agua. y una segunda fuerza de empuje calculada teniendo en cuenta el volumen del cuerpo, la densidad del agua y la gravedad.

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