I.
EL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
II.
OBJETIVOS: 1. Determinar cuantitativamente el empuje que ejerce un líquido sobre objetos sumergidos en él. 2. Determinar el empuje que ejerce el líquido al sumergir en el vaso de precipitación, precipitació n, un un corcho con un lustre.
III.
FUNDAMENTO TEORICO:
Principio: “todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido sufre la acción de un empuje vertical hacia arriba, igual al peso del fluido desalojado”
por ejemplo. Sumergimos el objeto c de peso
fig.1.a dentro del
recipiente que tiene un líquido L, el cual se recoge en una cubeta Pequeña de peso despreciable.
Fig. a
fig. b
= volumen del líquido desalojado = densidad del liquido
= aceleración de la gravedad
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_ Entonces sobre el objeto c se producirá un empuje E (fig.1.b), cuyo valor es
igual al peso
del líquido desplazado: …………(1)
Y por otro lado sabemos que aceleración de la gravedad:
es igual a su masa
multiplicada por la
por el volumen del
………(1´)
Y como la masa líquido.
es igual a la densidad del líquido
………. (1¨)
_Reemplazando (1¨) en (1) ……….. (2)
Y ahora veremos las condiciones para que un cuerpo flote en un líquido: 1. Si
fig. 2. a la resultante estará dirigida hacia abajo, entonces
el cuerpo se hunde y llega al fondo. ejm. Una pesa, una piedra, etc. 2. Si
fig. 2.b ,la resultante es cero y el cuerpo se mantiene en
reposo en donde se encuentre ejm. Sub marino 3. Si
fig. 2.c la resultante estará dirigida hacia arriba y el
cuerpo flota en la superficie del líquido ejm. Un corcho.
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_ hallando la densidad del objeto sumergido y el empuje se puede medir directamente el peso
del objeto directamente con un dinamómetro.
Este será igual a la masa por la aceleración de la gravedad
……….. (I)
Y como la masa dl cuerpo (
(
)
) es igual a la densidad (
) por su volumen
……….. (I´) …….. (I´´)
_entonces se puede hallar la densidad (
)
…………… (II)
_la ecuación (II) utilizaremos en el experimento. El empuje E lo halláremos por diferencias entre el valor medido con el dinamómetro o del peso peso aparente líquido:
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y el
que representa el objeto al estar sumergido en el
………. (III)
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IV EQUIPO DE MATERIALES: 1 Dinamómetro
1 Recipiente con agua (vaso de precipitación)
1 Regla graduada
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2 Cilindros : 1 de cobre y 1 de hierro
1Metro de pita
Balanza:
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Corcho con un lastre :
V
PROCEDIMIENTO: 1. Medir el peso, el volumen del diámetro por ejm. El de cobre, use la regla y obtenga la altura y el diámetro (D) y determine el volumen por el ecu.
2. Amarremos el cilindro de cobre con la pita fig.3 midamos su peso anotar en la tabla 01.
y
3. Repetir el paso 2 para el cilindro de fierro 4. Usando la ecu. (II) obtenga la densidad anotar en la tabla 01
y
5. Obtenga con el dinamómetro el peso aparente
de los cilindros y y
, para la
cual sumergir el cilindro colgado del dinamómetro y hacer la lectura , luego anotarlo en la tabla N° 01 6. Obtener el empuje E usando la ecu. (2)
Aca le colocas la tabla lo haces en hoja boon ps y lo anillas
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VI CUESTIONARIO: 1. Todos los empujes son iguales? ¿Por qué?
No, porque cada empuje está determinado por el peso que puede tener cada cuerpo, por lo tanto a mayor sea el peso del cuerpo mayor será el valor del empuje. 2. ¿En qué momento haz verificado el principio de Arquímedes? explícalo.
En el instante en que se sumergió el cilindro de (fierro y cobre) como también el corcho con lastre. Se verifico en el momento que se sumergió cada material utilizado en el laboratorio notándose el desplazamiento de una parte del volumen de agua. Cumpliéndose así el principio de Arquímedes que dice que cuando se sumerge un cuerpo en agua se va subiendo un volumen paulatinamente igual al volumen del cuerpo sumergido. 3. ¿Si una vez de utilizar el agua, se emplea aceite, alcohol o mercurio se cumplirá el principio de Arquímedes?
Si se cumple, ya que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje y esta es igual al producto de densidad ( ) del líquido por su gravedad (g) y su volumen sumergido 4. ¿Cuál será el empuje cuando se introduce el sistema de cuerpo lastre? 5. ¿compara el valor dado en el dinamómetro al ajustar el experimento y el peso encontrado a partir de la masa dada?
6. ¿compare el valor de la densidad de cada material dado en las tablas y el determinado según la formula II? INGENIERIA CIVIL
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7. Determinar el error tanto el peso como la densidad de los sólidos y exprese en sus respectivas magnitudes?
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VII ANALISIS DE DATOS: Masa del cobre:
Masa del hierro:
Peso del cobre (Dinamómetro):
Peso del fierro (Dinamómetro):
Peso aparente del cobre (Dinamómetro):
Peso aparente del cobre (Dinamómetro):
Volumen del cobre:
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Volumen del hierro:
Densidad del cobre:
Densidad del hierro:
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Empuje del cobre
Empuje del hierro
En el sistema corcho lastre (Peso):
En el sistema corcho lastre (Peso):
En el sistema corcho lastre (Empuje):
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Error del peso del hierro (Dinamómetro)
Error del cobre (Dinamómetro)
Error del peso con su sensibilidad de la balanza
( ) Sensibilidad:
gr
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Error del peso con su sensibilidad de la balanza
Sensibilidad:
gr
Error de la densidad (cobre)
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Error de la densidad (hierro)
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VIII CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS: SUGERENCIAS:
Sería apropiado tener un instrumento, ya fuese electrónico o de otro
tipo, que permitiera una medición más adecuada de los procedimientos requeridos.
Sería apropiado tener un instrumental, en cuanto a las masas, menos
rústico; que fuera más perfecto, que nos permitiera tener menos errores en los procedimientos requeridos
CONCLUSIONES:
Se logró demostrar el principio de Arquímedes mediante una práctica
de laboratorio asignada para dicho fin
Se pudo desarrollar un concepto más claro, avanzado y específico del
que se tenía con base en los fundamentos teóricos, partiendo de la práctica realizada.
Se enlazaron los conceptos teóricos aprendidos con anterioridad, a los
conceptos que se necesitaron en la práctica, teniendo así, una mayor precisión en la recopilación de datos, y una adecuada comprensión de los mismos.
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BIBLIOGRAFIA:
ALONSO, Marcelo, “Física”, primera edición, Ciudad de México,
México, Fondo Educativo Interamericano S.A, 1982
BARNETT, Raymond A. “Enciclopedia Temática Ilustrada”, cuarta
edición, Estocolmo, Suecia, Editorial LA Karton AB, 1996
VALERO, Michel, “Física Fundamental”, segunda edición, Santa
fe de Bogotá, Colombia, Editorial Norma, 1996
WILSON, Jerry D. “Física”, segunda edición, Ciudad de México,
México, Editorial Mc Graw Hill, 1996
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Lambayeque, Noviembre del 2011
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