Principio De Arquimedes Y Flotacion

1 INTRODUCCIÓN

Cuando en un vaso lleno de agua sumergimos un objeto, podemos ver que el nivel del líquido sube y se derrama cierta cantidad de líquido. Se puede decir que un cuerpo que flota desplaza parte del agua.

Arquímedes, quien era un notable matemático y científico griego, se percató de estas conclusiones mientras se bañaba en una tina, al comprobar cómo el agua se desbordaba y se derramaba, y postuló la siguiente ley que lleva su nombre; Principio de Arquímedes.

2 OBJETIVO GENERAL

Inferir el principio de observacion de energia en fluidos laminares.

3 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Encontrar la relacion hidrodinamica en un fluido contenido en un recipiente cuando sale por una abertura del mismo

Encontrar la relacion existenete entre la velocidad de salida de un liquido respecto a la seccion transversal del orificio.

4 MARCO TEÓRICO

Flotación: Mantenimiento de un cuerpo sobre la superficie de un líquido.

Principio de Arquímedes: Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual al peso del líquido desalojado.

Empuje: El empuje es una fuerza de reacción descrita cuantitativamente por la tercera ley de Newton.

Peso aparente: Es la diferencia entre el peso que tiene el cuerpo suspendido en el aire y el "peso" que tiene el mismo cuando se lo introduce en un líquido.

Volumen: Es el espacio que ocupan los cuerpos en tres dimensiones.

5 LISTADO DE MATERIALES

Los materiales utilizados para el desarrollo de la práctica de laboratorio fueron:

Un cilindro de cobre, un cilindro de plata y una esfera de plomo.

Fig. 1 cilindro de cobre.

Calibrador Pie de Rey, con incertidumbre de ±0.05 mm.

Fig. 2 calibrador pie de rey.

Una balanza digital, con una incertidumbre ±0.1 g.

Fig. 3 Balanza digital.

Cinta adhesiva e hilo.

Fig. 4 cinta e hilo.

6 MONTAJE EXPERIMENTAL

A continuación se muestran imágenes del montaje experimental que esta dado básicamente por los materiales utilizados durante la práctica.

Fig. 5 Implementos y señalización de cada uno de los elementos del laboratorio empleados en el experimento.

7 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Parte1.

1. Calcule el volumen del solido midiendo sus dimensiones con el calibrador, determine su incertidumbre, repita con cada uno de los sólidos.

2. Mida la masa m de cada sólido. Calcule el peso W y su incertidumbre correspondiente.

3. Mida la masa de los beakers secos y luego la cantidad de líquido suficiente para sumergir los sólidos en su totalidad. Calcule el peso del agua desplazada Wd y registre los valores.

Parte 2.

1. Calibre el sensor de fuerza para trabajar en una escala de mN.

2. Llene de agua el beaker a tres cuartos de su capacidad.

3. Coloque un sólido en el extremo final del sensor de fuerza y registre este valor en una tabla, luego sumerja la pieza en el agua y registre este segundo valor.

4. Repita este procedimiento para cada sólido.

ANÁLISIS Y RESULTADOS

Parte 1.

Volumen e incertidumbre

El volumen usado para esta estipulado por las fórmulas

Para la esfera

Para el cilindro

Por lo tanto

Pero es de aclarar que la medición de este volumen es inexacta, ya que existe una incertidumbre o un error de medición, esta incertidumbre está dada por la formulas

Para la esfera y el cilindro

Para la esfera

Para el cilindro

Dónde:

: es la incertidumbre del instrumento dado o lo mínimo que puede medir el instrumento.

Por lo tanto

Esta incertidumbre estará reflejada así:

Los resultados dados se mostraran en el cuadro 2.

PESO E INCERTIDUMBRE

Se sabe que el peso está estipulado por la fórmula

En el experimento se tomaron los datos de la masa por cada sólido, estos datos se multiplican por la gravedad de la tierra, la cual es 9.8 m/s2.

Pero es de aclarar que la toma de estos datos tiene también una incertidumbre por el instrumento usado. Esta incertidumbre está dada por la mínima medición del instrumento que es 0.1 gr o también N.

Otra incertidumbre que se tomó en cuenta es la incertidumbre que produce el dinamómetro el cual es 0.05N.

Parte 2.

Existe otra forma de encontrar la fuerza de empuje de un fluido, y es restando el peso real (W) menos el peso aparente (Ws) tal como se oberva en

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