El principio de Arquímedes

INDICE

CARATULA……………………………………………………………1

INDICE………………………………………………………………….2

INTRODUCCION……………………………………………………3

FUNDAMENTOS…………………………………………………..4-6

OBJETIVOS…………………………………………………………….7

MATERIALES Y EQUIPOS……………………………………….8

PROCEDIMIENTOS……………………………………………….9

RESULTADO………………………………………………………….10

CONCLUSIONES…………………………………………………….11

RECOMENDACIONES…………………………………………….12

PREGUNTAS…………………………………………………………..13-14

INTRODUCCION

El principio de Arquímedes establece que todo cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido experimenta una fuerza ascendente o empuje igual al peso de fluido desplazado:

Empuje = Peso de fluido desplazado

E = ρVd g

donde Vd es el volumen de fluido desplazado, ρ es su densidad y g es la aceleración de la gravedad.

Al analizar las fuerzas que intervienen cuando un cuerpo sólido se suspende de un hilo y se sumerge en un líquido se obtiene que, en equilibrio,

W = T + E

donde W es la magnitud del peso del sólido (fuerza que ejerce la Tierra sobre el cuerpo), E es el empuje que el líquido ejerce sobre el cuerpo y T es la tensión que ejerce el hilo sobre el cuerpo. Las cantidades anteriores pueden determinarse mediante el procedimiento que a continuación se describe.

Fundamento teorico

PRINCIPIOS DE ARQUÍMEDES:

Todo cuerpo, total o parcialmente sumergido en un líquido sufre por parte de este, un empuje de abajo hacia arriba y es igual al peso del líquido desalojado. Un cuerpo sumergido está sometido a 2 fuerzas, su peso y el empuje del líquido.

Todo cuerpo en el aire tiene peso W. En cambio, cuando el mismo cuerpo se encuentra sumergido en un líquido, tal como se muestra en la Figura Nº 1, el dinamómetro o balanza, indicara un peso aparente W* menor que el anterior, habiendo experimentado por tanto una disminución en su peso. Esta disminución se debe al empuje (E) que ejerce el líquido sobre el cuerpo.

FIGURA Nº 1: (a) Medida del peso de un cuerpo en el aire. (b) Medida del peso de los cuerpos Sumergido en un líquido.

En virtud del principio de Arquímedes que establece: La magnitud de la fuerza de empuje sobre todo cuerpo, total o parcialmente sumergido, es igual al peso del fluido desalojado, entonces, se tiene que:

Remplazando esta última expresión en (4) y considerando que el volumen del líquido desalojado es igual al volumen del cuerpo sumergido se obtendrá la densidad del cuerpo en función del empuje, ecuación (9).

Con la expresión (8) se puede calcular la densidad de cuerpos sólidos cuya densidad sea mayor que la del líquido utilizado.

FIGURA Nº 2: (a) Un objeto totalmente sumergido que es menos denso que el fluido en el que está inmerso experimentara una fuerza neta hacia arriba. (b) Un objeto sumergido totalmente que es más denso que el fluido se hund

OBJETIVOS

La hidrostática tiene como objetivo estudiar los líquidos en reposo. Generalmente varios de sus principios, uno de ellos es el principio de Arquímedes.

El término de fluido se aplica a líquidos y gases porque ambos tienen propiedades comunes.

No obstante conviene recordar que un gas puede comprimirse con facilidad, mientras que un líquido es prácticamente incompresible.

Lo que se pretende es analizar el comportamiento de las fuerzas que ejercen los líquidos sobre algunos solidos que se manipulara de manera experimental.

Dentro de los objetivos que alcanzaremos serán los siguientes:

Comprobar experimentalmente la teoría adquirida sobre el principio de Arquímedes.

Determinar la diferencia entre los pesos y las fuerzas de empuje que ejercen los líquidos sobre los cuerpos solidos sumergidos y al aire.

Determinar el volumen de algunos cuerpos solidos por varios métodos.

MATERIALES

PROCEDIMIENTO

Sacar todos los equipos e instrumentos de laboratorio a usar.

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