Principio de Arquímedes y la diferencia entre la flotación de un barco y el hundimiento de un clavo

Propuesta Pedagógica

Testosterona Power

Samuel Villaverde

Felipe Díaz

1. Introducción:

¿Cómo es posible que al tirar un clavo al agua éste se hunda mientras que un barco de alto cargamento flote en alta mar?

Para responder esta pregunta debemos profundizar en el principio de Arquímedes. Sabemos que sobre un cuerpo sumergido las fuerzas externas aplicadas a éste en dirección vertical son el peso del objeto (hacia abajo) y la fuerza de empuje (hacia arriba). ¿Pero cuál es la relación entre estas fuerzas para que el cuerpo pueda flotar?

en esta propuesta pedagógica explicaremos de maner más didáctica y precisa el principio de arquímedes, de tal manera que se pueda entender a cabalidad y sea una manera sencilla de presentarla en una clase.

1. Desarrollo propuesta

1. resumen

en la propuesta planteó primeramente el contenido tal como es, desarrollando las fórmulas y los procedimientos necesarios, luego de esto, se explicó con ejemplos el principio de arquímedes, de tal manera que los conocimientos sean comprendidos de mejor manera, para finalizar con una actividad práctica con materiales de fácil obtención y uso, por lo que conseguirlos no debería ser un problema para los alumnos. para finalizar se realizó una síntesis de lo aprendido dando énfasis en la importancia que tiene el principio de arquímedes.

1. Inicio:

Se hará una introducción al principio de arquímedes explicando el postulado, el cual es el siguiente: “todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.”

El principio de Arquímedes afirma que un objeto sumergido en el agua se ve sometido a una fuerza de empuje hacia arriba que es igual al peso del volumen de agua que desplaza el objeto, es decir: E = df ·Vs·g. Donde df es la densidad del fluido (agua), Vs  es el volumen sumergido, y g es la aceleración de la gravedad (9.8 m/s2). El cumplimiento de este principio implica que un objeto sumergido tiene un peso aparente menor, ya que se cumple: Paparente= Preal – Empuje.

1. Desarrollo

Después de explicar que es el principio de arquimides, y la formula correspondiente, se realizara un experimento para poder demostrar como se aplica de manera practica el fenómenos. Lo que se hara será  lo siguiente: Un contenedor que tenga el volumen de un litro y se sumerja en agua desalojara exactamente un litro de agua. Un litro de agua tiene una masa de un kilogramo, así que pesa un kilogramo. Si el contenedor tiene un volumen de un litro y pesa menos de un kilogramo, flotara. Si el contenedor pesa más de un kilogramo, se hundirá. Para realizar este experimento se utilizaran los siguientes materiales:

una botella de plástico vacía, una cubeta, un contenedor grande, agua y una balanza.

Pasos a seguir:

1. Toma una botella de plástico vacía y tápala bien.
2. Coloca una cubeta en un contenedor grande que pueda guardar agua. El agua de la cubeta debe de poder caer al contenedor, y el contenedor debe de ser capaz de contenerla.
3. Llena la cubeta completamente de agua. La cubeta debe de ser lo suficientemente grande para que la botella quepa.
4. Presiona la botella dentro de la cubeta hasta que esté completamente sumergida. El agua caerá al otro contenedor y será difícil mantener la botella sumergida.
5. Recoge toda el agua que cayó al contenedor grande.
6. Pésala. El peso del agua debe de ser igual a la fuerza que requeriste para presionar la botella bajo el agua. La botella está llena de aire, lo cual pesa mucho menos que el agua. El agua es más densa que el aire, por eso tiene más masa por unidad de volumen y por lo tanto pesa más.
7. Repite el experimento con la misma botella, pero llénala de agua. Ahora se hará mucho más fácil sumergir la botella, aunque la misma cantidad de agua se tire.

Resumen:

Recursos Teóricos:

Desarrollo:

Mecanismos de verificación:

Conclusión:

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