Principio De Arquimides

INTRODUCCIÓN

El grupo tiene a bien presentar un informe acerca del tema titulado “El principio de Arquímedes” trabajado en el laboratorio de ondas y calor, del Instituto Tecnológico TECSUP, con ayuda del profesor Marcos Gutiérrez. En el mencionado informe, desarrollaremos todo lo referente a la teoría Arquímedes; comprendido como 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».

Este laboratorio tiene como objetivos principales determinar la densidad de algunos cuerpos sólidos (cobre) y líquidos (ron de quemar). Además de verificar si se cumple o no el principio de Arquímedes.

Asimismo, daremos a conocer los diversos equipos y materiales (cobre, probetas, , balanza, vasos de precipitación, ron de quemar, etc.), utilizados para llevar acabo el experimento. Del mismo modo, explicaremos el procedimiento que se ha seguido y los resultados obtenidos al final de la experiencia.

El presente trabajo se ha elaborado con mucho esfuerzo y voluntad, consultando diferentes fuentes bibliográficas para profundizar más del tema, además de la aplicación de los conocimientos adquiridos durante las horas de clase.

Por tal motivo, dejamos a su criterio profesional su respectiva evaluación y a continuación le presentamos el informe.

1. OBJETIVOS

Verificar el principio de Arquímedes.

Determinar la densidad de los sólidos y líquidos.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO:

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.

2.1 PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

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

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.

Entonces, se pueden producir tres casos:

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.

CASO PRÁCTICO:

¿Por qué los barcos no se hunden?

Los barcos no se hunden porque su peso específico es menor al peso específico del agua, por lo que se produce un empuje mayor que mantiene el barco a flote.

Esto a pesar de que el hierro o acero con que están hechos generalmente los barcos es de peso específico mayor al del agua y se hunde (un pedazo de hierro en el agua se va al fondo), pero si consideramos todas las partes del barco incluyendo los compartimientos vacíos, el peso específico general del barco disminuye y es menor al del agua, lo que hace que éste se mantenga a flote.

2.2 EL EMPUJE

El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido ρf por la aceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V.

Empuje (E) = mg = ρf g V

Donde:

E, es el empuje ,

ρf , es la densidad del fluido,

V, es el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo,

g, es la aceleración de la gravedad

m, es la masa,

2.3 PESO ESPECÍFICO

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

peso específico=peso/volumen

3. EQUIPOS Y MATERIALES:

Los materiales usados en este laboratorio son:

una balanza. - un vaso precipitado de 600ml.

Ron de quemar. – Arandelas de cobre.

Pabilo. – soporte universal

-Probeta.

4. PROCEDIMIENTO:

4.1. Experiencia N° 01:

Primero, llenamos en el vaso de precipitación aproximadamente 500 mL de agua y en otro vaso igual cantidad de líquido cuyo peso específico sea hallar: dela agua y el ron de quemar.

Figura 01. Corresponde a la medida de los 500 mL del ron de quemar.

Segundo, pesamos las seis arandelas de metal en la balanza electrónica (las medidas de las masas correspondiente se realizara uno por uno), anotamos los respectivos valores de la masa en Kg, en la tabla número 01.

Figura 04. Corresponde a la medida de las masas de cada arandela.

Datos obtenidos:

Arandelas

A

B

C

D

E

F

Masa(kg)

O,2217

0,0111577

0,010968

0,007218

0,005250

0,005329

Tabla 01. Corresponde a los pesos de cada arandela.

Tercero, sujetamos al soporte universal cada arandela en orden creciente con el pabilo y luego leer en la balanza las pérdidas de peso de cada arandela cuando estén suspendidas dentro del agua,

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