Laboratorio Arquimedes

RESUMEN

En este laboratorio se demostró el principio de Arquímedes, es decir se observo como la fuerza de empuje en un cuerpo actúa cuando esta sumergido, y por medio de este principio y con esta practica se encontró la densidad de el fluido experimental, en esta practica se experimento con cuatro cuerpos cilíndricos de diferentes materiales como madera, polímero, aluminio y cobre, estos cuerpos por medio de una cuerda atada a un extremo al dinamómetro y otro extremo al cuerpo, cuando el sensor y el cuerpo esta suspendido por un soporte se coloco una probeta en la parte inferior con setenta mililitros de agua y de forma alineada y que el cuerpo no toque las paredes de la probeta se sumergió lentamente; con ayuda de DataStudio se creo una grafica de Tensión Vs Volumen sumergido y así se inicio la toma de datos; se coloco como punto cero antes de que el cuerpo penetrara en el agua y por medio de un banco de altura variable se graduó milímetro a milímetro la penetración del solido es decir el volumen desplazado, cada dato se registraba en el software y en ese momento el dinamómetro tomaba la fuerza respectiva, hasta que el cuerpo este totalmente sumergido; cuando se observo la grafica tenia forma lineal y de esa forma se le coloco su respectivo ajuste obteniendo una pendiente y así iniciamos unos cálculos y se hallo la densidad de el fluido; este procedimiento fue igual para cada uno de los cuerpos y el objetivo se cumplió porque se hallo la densidad de el agua experimental para cada uno de los cuerpos.

INTRODUCCIÓN

Tanto los líquidos como los gases pueden fluir u, en consecuencia, ambos se denominan fluidos. Una propiedad importante de los materiales, ya sea que estén en la fase sólida, líquida o gaseosa es la medida de su compactación: densidad. En términos generales, la densidad se trata de una medida de qué cuánta masa ocupa determinado espacio; es la cantidad de materia por unidad de volumen.

Ec.1 ρ= m/v donde ρ(rho) es la densidad, m la masa, v el volumen.

La densidad del agua dulce (único fluido utilizado durante la realización del laboratorio) es de 1000 kg/m^3 ; si fuera agua de mar, la densidad aumentaría: 1030 kg/m^3 .

Al encontrar un fluido en reposo, ejerce una fuerza perpendicular a cualquier superficie en contacto con él, como la pared de un recipiente o un cuerpo sumergido en el fluido (figura2), esta fuerza se debe a los choques entre las moléculas del entorno y se llama presión. Así pues, presión se puede definir como la fuerza normal por unidad de área donde sus unidades de medida son pascales:

Ec.2 p= F/A donde p es la presión, F la fuerza normar, A el área.

Cuando un cuerpo se encuentra sumergido en un fluido, este ejerce una fuerza que va exactamente en la dirección opuesta de la atracción de la gravedad. A esta fuerza se le llama fuerza de flotabilidad (figura 3), y es una consecuencia del incremento de la presión conforme aumenta la profundidad. Es por este motivo que un cuerpo sumergido en agua pareciera perder todo su peso.

Para entender la flotabilidad se requiere comprender el significado de la frase “volumen del agua desplazada”(figura 4) de la cual Arquímedes ha dado respuesta desde hace muchos siglos:

“Si un cuerpo está total o parcialmente sumergido en un fluido, sufre un empuje hacia arriba por una fuerza igual al

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