PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

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PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Bryant Quintero Plata, ingeniería industrial Diego Carroll, ingeniería industrial Yoselin Calvo, ingeniería industrial

Andrés Sulvaran, ingeniería civil

Laura Molina, ingeniería civil

Física de calor y ondas, grupo 35133- 36640, Universidad de la costa.

La experiencia se realizó el día 9 de agosto.

Resumen

En esta Experiencia de Física de calor y Ondas se realizaron las mediciones de las densidades de los cuerpos mediante el principio de Arquímedes, el cual relaciona la densidad del líquido a la cual es sumergido el cilindro, el volumen del cuerpo, la gravedad y la tensión, este experiencia se realizó con dos cilindros uno de cobre y uno de tungsteno, esta experiencia se realizó con el propósito de conocer todos esos distintos métodos que existen para encontrar la densidad de un cuerpo sólido, durante el desarrollo del laboratorio los cilindros fueron sumergidos en agua para conocer su volumen y de esa forma desarrollar la formula del principio de Arquímedes para conocer su densidad, al final se concluyó que el Principio de Arquímedes es uno de los métodos más seguros para conocer la densidad de un cuerpo relacionando variables como gravedad, tensión y Densidad del líquido.

Palabra claves: Principio de Arquímedes, Densidad, Volumen, Gravedad, Tensión, Cilindros.

Abstrac

In this Heat and Waves Physics Experience, the measurements of the densities of the bodies were made using Archimedes' principle, which relates the density of the liquid to which the cylinder is submerged, the volume of the body, gravity and tension. , this experience was carried out with two cylinders, one of copper and one of tungsten, this experience was carried out with the purpose of knowing all those different methods that exist to find the density of a solid body, during the development of the laboratory the cylinders were immersed in water to know its volume and thus develop the formula of the Archimedean principle to know its density, in the end it was concluded that the Archimedean Principle is one of the safest methods to know the density of a body relating variables such as gravity, tension and Density of the liquid.

Keywords: Archimedes' Principle, Density, Volume, Gravity, Tension, Cylinders.

INTRODUCCIÓN

El principio de Arquímedes es una ley física que establece que cuando un objeto se sumerge total o parcialmente en un fluido, experimenta una fuerza hacia arriba igual al peso del fluido desplazado. Por lo general, esto se aplica al comportamiento de los objetos en el agua, lo que explica por qué los objetos flotan y se sumergen y por qué parecen más ligeros en este entorno.

El concepto clave de este principio es el “empuje”, que hace referencia a la fuerza que actúa hacia arriba reduciendo el peso aparente del objeto cuando este se encuentra en el agua.

Un objeto flota si su densidad promedio es menor que la densidad del agua. Si el cuerpo está completamente sumergido en agua, entonces el peso del agua que ocupa es mayor que su propio peso, el cuerpo se eleva fuera del agua hasta que el peso de la parte sumergida es exactamente igual al peso del cuerpo flotante.

E=Wliq E=ρliqVliqg

MARCO TEORICO

Principio de Arquímedes: El principio de Arquímedes nos indica que “todo cuerpo sumergido dentro de un fluido experimenta una fuerza ascendente llamada empuje, equivalente al peso del fluido desalojado por el cuerpo”.

Densidad: Es una propiedad específica para cada sustancia, la cual nos permite medir la masa dentro de un volumen dado de materia. Su valor se obtiene mediante la siguiente expresión: ρ = m / v

Volumen: El volumen es una magnitud escalar, la cual se define como el espacio ocupado por un cuerpo. Todos los cuerpos

objetos caigan al suelo y la que nos crea la sensación de peso.

Tensión: Es la fuerza con que se tira de una cuerda o cable que está tenso, y por tercera ley de Newton, en cada extremo de la cuerda dicha fuerza tiene sentidos opuestos.

Vernier: Los calibradores Vernier son instrumentos de alta precisión, que se utilizan cuando se necesita hacer mediciones en diferentes superficies.

METODOLOGÍA

Para esta experiencia se suministraron 2 cilindros, 1 de tungsteno y 1 de cobre en donde primero se midió su tensión real por medio de un programa de un computador, luego con la ayuda del grifo del laboratorio se llenó un Vaso de Precipitado de agua para luego llenar una probeta con 200 ml de agua, se introdujo el cilindro de tungsteno a la probeta llena de agua y con eso se midió su volumen y su tensión al sumergirse, se realizó el mismo proceso con el cilindro de cobre, luego de tener la tensión y el volumen de cada uno de los cilindros se empezó a calcular su densidad mediante el principio de Arquímedes utilizando la densidad del Agua (1000 kg/m3) que en este caso era el líquido al cual fueron sumergidos los cilindros, con los valores obtenidos de la densidad se calculó el error porcentual con base a los valores teóricos de los mismos.

RESULTADOS

1. Calcular la densidad de los Cilindros Tungsteno:

𝜌ℎ20 ∗ 𝑉𝑐 ∗ 𝑔 + 𝑇

físicos ocupan un espacio, el cual varía según sus proporciones.

(        𝑘𝑔)

𝜌𝑐 =

(        −6 3)

𝑉𝑐 ∗ 𝑔

𝑚

Gravedad: Es la fuerza que ejerce la Tierra sobre todos los cuerpos, atrayéndolos hacia su centro. Es la gravedad la que hace que los

𝜌𝑐 =

1000𝑚3 ∗ 15𝑥10 𝑚

(15𝑥10−6𝑚3)[pic 4]

∗ (9,8𝑠2) + (2,096 𝑁)

𝑚∗ (9,8 )

𝑠2

= 15258,5

𝑘𝑔

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𝑚3

= 15,25 𝑔/𝑐𝑚3

Cobre:

𝜌𝑐

= 𝜌ℎ20 ∗ 𝑉𝑐 ∗ 𝑔 + 𝑇

𝑉𝑐 ∗ 𝑔

1. Porcentaje de Error Tungsteno:

𝑉𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝑉𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑑𝑜

𝐸𝑟% =[pic 6]

𝑉𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜

  𝑔

𝑥100%

4.Averigüe el valor promedio del volumen corporal para el ser humano y determine si es importante la diferencia al pesarnos en presencia de aire.

R/= El valor promedio del Volumen corporal de la persona es 0,06640 m3, y si es importante la diferencia ya que se dice que para hallar el volumen corporal hay que tener presente el aire ya que puede afectar a nuestro peso al estar en

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