Facultad de Ingeniería Pesquera y Alimentos Escuela Profesional de Ingenieria de Alimentos
Tema: Principio de Arquímedes Curso: Física II Profesor: Guillermo Aguilar Castro Grupo Horario: 91 G Camasi Congachi, o!ana Alumnos: García Arana, Ga"riela Palomino #rti$, A"el
Ciclo: I%
FECHA DE REALIZACIÓN: 1&'()'1& FECHA DE ENTREGA: *+'()'1&
ni-ersidad .acional del Callao
Principio de Arquímedes
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
INTRODCCIÓN
/e -erificar0 que un cuerpo sumergido en un líquido e!perimenta una fuer$a de empue eercida por el despla$amiento del líquido2
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II! O"#ETI$O
%erificar que un cuerpo sumergido en un fluido e!perimenta un empue2
3eterminar la relaci4n entre el empue y el -olumen sumergido del o"eto2
3eterminar la densidad de un cuerpo usando el principio de Arquímedes2
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III! FNDA%ENTO TEÓRICO El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que5 6n cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, reci"e un empue de a"ao hacia arri"a igual al peso del -olumen del fluido que desaloa72 Esta fuer$a reci"e el nom"re de empue hidrost0tico o de Arquímedes, y se mide en ne8ton en el /I:2 El principio de Arquímedes se formula así5
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# "ien
3onde E es el empue , ;f es la densidad del fluido, % el 6-olumen de fluido despla$ado7 por alg
E>CEPCI#.E/5 Es importante destacar una e!cepci4n del principio de Arquímedes5 la capilaridad, la cual es la ele-aci4n o depresi4n de la superficie de un líquido donde est0 en contacto con un s4lido, como los lados de un tu"o2 En este fen4meno, se puede o"ser-ar la forma en la cual, un líquido "usca su propio ni-el2 Esta e!cepci4n parte del principio de los capilares, capillus latín, ?pelo?:, es decir, tu"os de di0metro muy peque@o2 a capilaridad, depende de las fuer$as creadas por la tensi4n de la superficie, moando de los lados del
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tu"o2 /i las fuer$as de adherencia del líquido al s4lido, e!ceda las fuer$as de cohesi4n dentro del líquido tensi4n de la superficie:, la superficie del líquido ser0 c4nca-a, y el líquido su"ir0 al tu"o, es decir, se ele-a el ni-el hidrost0tico anteriormente2 Esta acci4n se reali$a a tra-Bs del agua, por medio de tu"os de -idrio pre-iamente limpios2 /i las fuer$as de cohesi4n e!ceden las fuer$as de adherencia, la superficie del líquido ser0 con-e!a, y el líquido ser0 recha$ado de los lados del tu"o, es decir, disminuir0 el ni-el hidrost0tico2 Esta acci4n es compara"le con el hecho de tener un tu"o de -idrio lleno de agua con sus paredes engrasadas, en el cual la adherencia es poca, o, en el caso del mercurio en un tu"o de -idrio limpio, en el que la cohesi4n es grande2 a a"sorci4n del agua en una espona y el le-antamiento de cera fundida en una mecha son eemplos familiares de le-antamiento capilar2
I$! E&IPO' ( %ATERIALE' N
DE'CRIPCION
CODIGO
CANTIDAD
)
ase y soporte
DE'+&)
1
*
alan$a
+
/ensor de fuer$a
CI'+
1
,
A"ra$adera 0ngulo derecho:
/E'9
1
-
Hilo
/E'()(
1
.
%aso de precipitados (( ml
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/
%ernier
1
0
egla
1
1
Computadora personal
1
)2
Interfase
1
))
na cuerpo cilíndrico de metal
1
$! PROCEDI%IENTO Proce3imien4o para confi5uraci6n 3e e7uipos 8 accesorios a2 Acti-e el programa 3ata /tudio y seleccionar crear e!perimentoJ2 "2 /eleccionar el sensor de fuer$aJ de la lista de sensores y efectuar la cone!i4n2 A continuaci4n cali"rar el sensor de fuer$a2 fuer$a mínima K ( . y fuer$a m0!ima K 92 . acti-e colgando para este
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c2 Acti-e un medidor digital para o"ser-ar los -alores de fuer$a medidos con el sensor de fuer$a2 d2 ealice el montae seg
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e2 Con el -ernier mida el di0metro y la longitud del cuerpo cilíndrico, y con esos -alores calcule y -olumen y la densidad2 f2 egistre el peso del cuerpo antes de ser sumergido en el líquido2
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%e3i3a 3e:
$alor
Ares 3e la secci6n 4rans9ersal 3el cuerpo
1(29+ cm&
Lon5i4u3 3el cuerpo
))2( mm
Peso 3el cuerpo an4es 3e sumer5irse
2+ g
Densi3a3 3el cuerpo calcula3o
2( gMcm&
Densi3a3 3el a5ua
1 gMcm&
Ac4i9i3a3: Anlisis 3el Empu;e 3e un Cuerpo sumer5i3o a2 Inicie la toma de datos, registrando el -alor de la fuer$a al sumergir el cilindro una profundidad de (2(() m2 "2 Contin
Al4ura 3el cuerpo sumer5i3o 2!22
2!2) 2
2!2) -
2!2* 2
2!2* -
2!2+ 2
2!2+ -
2!2, 2
2!2, -
2!22
Empu;e
(2+9
(2+
(2+
(2+
(2+*
(2+1
(29
(2+
(2)
(2*
Graficas empu;e 9s 4iempo Para - mm
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Para ,- mm
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Grafica Empu;e 9s Al4ura
$I! CONCL'IONE' ( 'GERENCIA'
/e logr4 -erificar que un cuerpo sumergido en un fluido e!perimenta un empue2
/e logr4 determinar la relaci4n entre el empue y el -olumen sumergido del o"eto2
/e logr4 determinar la densidad de un cuerpo usando el principio de Arquímedes2
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$II! "I"LIOGRAFIA
#$ías %& 'a()*a+)*i) %& Física II
,,,-sc-&.$-&s/s(,&(/0sica/1$i%)s/&s+a+ica/a*$i&%& s/a*$i&%&s-.+
,,,-0sica-$s)n-/an$a&s/&c1$i%)s/&c1$ a(!2-%9
,,,-()g-i*)9&s)*%&0sica-c)/*incii)%& a*$i&%&s1)+aci)n9$&*:a%&&$;&
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CE'TIONARIO: )!
De
los
resul4a3os
o>4eni3os
3e4ermine
la
3ensi3a3
e?perimen4al 3el cuerpo cil@n3rico! P&n%i&n+& <= > 3-6 #*a?&%a% -8 /s
m/g =
2
D&nsi%a% <@= > 3-6/-8 > "-37
*!
Compare la 3ensi3a3 e?perimen4al 3el cuerpo con el calcula3o BCul es el porcen4a;e 3e error
a
+!
De 7ue ma4erial es4a compues4o el cuerpo cil@n3rico!
El
,!
BCul cree us4e3 7ue son los fac4ores 7ue ocasionan la 3i9er5encia en4re los 9alores 3e 3ensi3a3 E?pli7ue!
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El
-!
BPor 7u es 4an fcil flo4ar en el ocano
En
.!
BEn cul 3e es4os lu5ares sen4ir@a un ma8or empu;e: una piscina llena con acei4e o una piscina llena con alm@>ar
En
/!
Cuan3o se usa una >alana romana BHa 3e acerse una correcci6n 3e>i3o al empu;e 3el aire E?pli7ue!
En
0! 'i en la e?periencia an4erior se ele9ara la 4empera4ura BLos resul4a3os 3e empu;e sern i5uales E?pli7ue! En
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