Introduccion Ala Hidrostatica

Introducción

En este trabajo práctico tendremos el objetivo de estudiar las fuerzas de interacción que existen entre un cuerpo y un líquido en el cual se lo sumerge. Determinaremos si varían según el líquido en el que se sumerge y si el empuje varía al modificar el material o el volumen del cuerpo sumergido . Llegaremos a estas conclusiones a partir del análisis de los cuadros de datos y de los gráficos en las que se vincularán a las distintas variables.

La Hidrostática tiene como objetivo estudiar los líquidos en reposo, en este trabajo práctico trabajamos con el Principio de Arquímedes. Este 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. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en N (Newton).

Proceso experimental

A.

1.Se procede a medir los pesos de los cilindros e identificarlos con un número. El dinamómetro está colgado de un soporte y de allí se suspenden los cilindros y se mide el peso, que aparece volcado en la tabla se determina el error del dinamómetro que se establece como la mínima graduación del instrumento. Como el dinamómetro está graduado de 2 en 2, entonces el error es de ± 2 gf. El dispositivo experimental se esquematiza a continuación:

2. Se procede a pesar los cuerpos sumergidos en agua sujetos del dinamómetro. Se llenó un vaso de precipitados con agua en cantidad suficiente y con el cuerpo sujeto del dinamómetro, levantamos el recipiente con agua hasta que el cilindro quede completamente sumergido sin tocar el fondo ni los bordes del recipiente. Leemos lo que registra el instrumento y lo anotamos en la tabla. El error es el mismo que para el peso porque se trata del mismo dinamómetro. En el esquema 2 se ve el proceso:

3. Con el peso del aire y el peso sumergido calculamos el empuje de cada cuerpo ya que el Empuje= P(g) – Fd(g). Como este fue calculado con una resta, su error es la suma de las incertezas antes obtenidas en los anteriores experimentos, siendo entonces el error de ±4 gf.

B. Ahora intentamos medir el peso y el volumen del líquido desplazado.

1. Se pesa el vaso colector vacío con el dinamómetro. Después se llena el vaso de derrame con agua hasta la altura del pico, se coloca el vaso colector debajo de este y se sumerge completamente el cuerpo tal y como muestra el esquema 3

Esquema 3: Líquido desplazado

2. Pesamos el vaso colector con agua con el dinamómetro, luego vertemos el líquido del vaso colector en una probeta y medimos el volumen que marca. Coincidentemente va a ser igual al del cuerpo sumergido.

Repetimos este procedimiento con el resto de los cuerpos. El error del dinamómetro es el mismo porque no se cambia el instrumento y la incerteza de la probeta es de ±1 〖cm〗^3. A continuación veremos el esquema.

Esquema 4: mediciones del líquido desplazado

Resultados y análisis

Tabla 1:

Cuerpo N° (*) P (g) ɛp (g) Fd(g) ɛFd(g) E (g) ɛE (g)

1 70 - 2, + 2 46 -2,+2 24 -4,+4

2 198 -2, +2 128 -2,+2 70 -4,+4

3 164 -2, +2 108 -2,+2 56 -4,+4

4 128 -2,+2 82 -2,+2 46 -4,+4

5 88 -2,+2 38 -2,+2 50 -4,+4

Esta tabla nos indica los resultados obtenidos del peso del cuerpo (P), la fuerza del dinamómetro que hace cuando el cuerpo estaba sumergido en el fluido, en este caso agua (Fd) y el empuje (E). Cada uno con sus respectivas incertezas.

Los cuerpos fueron ordenados de la siguiente manera:

El primer cuerpo analizado es el cilindro de aluminio

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