PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES PROPÓSITO

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PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

PROPÓSITO

Verificar experimentalmente el principio de Arquímedes

INTRODUCCIÓN

Cuando un objeto se coloca en un fluido, puede hundirse o flotar, esto se observa comúnmente en los líquidos, aún cuando los mismos efectos ocurren en los gases.

        Un objeto se puede levantar con más facilidad cuando se encuentra sumergido en un líquido, esto es, se requiere menos fuerza para hacerlo. De hecho, existe una fuerza ascendente que actúa sobre el objeto dentro del líquido, la cual equilibra parte del peso del objeto. Este fenómeno recibe el nombre de flotación y la fuerza que interviene se llama fuerza de flotación, fuerza boyante o empuje y es igual al peso del líquido desalojado.

Fb = ρ Vg

Este concepto se conoce con el nombre de Principio de Arquímedes, ya que fue propuesto inicialmente por este sabio griego. El principio de Arquímedes se aplica tanto a líquidos como a gases, es decir a fluidos.

“Todo objeto sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del líquido desalojado”

MATERIAL

• 1 probeta graduada de 500ml.
• 1 dinamómetro graduado en N.
• Agua
• 1 botecito para rollo de película, con tapa (pedirlo).
• Balines pequeños o municiones (pedirlo).
• Hilo cáñamo, 30cm (pedirlo)
• Plastilina epóxica (pedirlo).
• 1aguja (pedirlo).
• 1encendedor o cerillos (pedirlo).

DESARROLLO EXPERIMENTAL

1. Calienta la aguja para perforar la tapa del botecito. Coloca el hilo en la perforación de la tapa como se muestra en la figura1 y sella con plastilina epóxica la perforación con el hilo, para evitar que pase agua al interior del botecito. 

[pic 1]

1. Asegúrate de que el dinamómetro este calibrado. Pesa el botecito fuera del agua (Waire).

[pic 2]

1. Vierte 300ml de agua en la probeta.
2. Introduce el botecito dentro de la probeta con agua y mide el volumen que desaloja ( VD). Mide también el peso del botecito con el dinamómetro (Wagua).
3. Calcula el peso del volumen de agua desalojado por medio de la expresión   WD=WD g. Anota el valor en tabla 1. Recuerda que mD es la masa del agua desalojada y que es igual a ρagua VD
4. Agrega municiones al botecito y repite los pasos 2, 4 y 5. No olvides registrar todas tus lecturas en la tabla 1.  

[pic 3]

1. Repite los pasos 6,2,4, y 5 hasta lograr que el botecito se hunda en la probeta, figura3.
2. En cada caso calcula la fuerza de flotación o empuje con la ecuación Fb = Waire - Wagua

OBSERVACIONES Y RESULTADOS

ANÁLISIS

1. ¿Cuál será el máximo valor de la fuerza de empuje sobre el botecito?___________.
2. ¿Cómo es la densidad del agua con respecto a la del aceite?___________________.
3. ¿Qué pasaría con la fuerza de empuje hacia el botecito, si en vez de agua fuera aceite?_________________________________________________________________________________________________________________________________.
4. ¿Qué relación hay entre la fuerza de empuje y la densidad del fluido que se encuentra en la probeta?_______________________________________________.
5. ¿Qué relación existe entre la fuerza de empuje y el volumen del cuerpo sumergido en el agua?__________________________________________________________.
6. ¿Cómo será la fuerza de empuje (Fb) en relación con el peso del líquido desalojado?_________________________________________________________.
7. Escribe el enunciado del principio de Arquímedes e indica matemáticamente las condiciones para que el cuerpo flote, se hunda o quede flotando en el seno del fluido._________________________________________________________________________________________________________________________________.

1. Si quieres saber más investiga:

1. ¿Por qué los seres humanos flotan en el agua?___________________________.
2. ¿Podemos influir de alguna manera en la profundidad a que flotamos?________.
3. ¿Cómo funcionan y que miden los hidrómetros?__________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________.
4. Las aplicaciones más conocidas de los hidrómetros_______________________.
5. Las aplicaciones más importantes del principio de Arquímedes._____________ ________________________________________________________________.

CONCLUSIONES

Escribe tus conclusiones apoyándote en las actividades realizadas.

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