5 Informe Fisica

PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Luis Anillo, Yasser Chadid, Jorge De Moya, Enulfo Galindo, Mary Solano, Ubaldo Villegas
Universidad del Atlántico
Departamento de Física

Fecha de entrega: noviembre 3 de 2015


RESUMEN

En la práctica de laboratorio realizada se tuvo como objetivo aplicar los conceptos técnicos de la temática en la experimentación respectiva. De esta forma, se estudió elprincipio de Arquímedes y se hicieron analogías con respecto al mismo teniendo en cuenta las variables y constantes correspondientes a: la fuerza de empuje, el volumen, la densidad de los fluidos y el peso. En la práctica experimental fue necesario la utilización de una probeta, un dinamómetro para la medición del peso de diferentes masas que posteriormente se sumergirían en la probeta, la cualse llenó con 3 tipos de fluidos distintos, uno con agua con una densidad asociada, aceite de cocina y glicerina ambos con su densidad asociada. Todo esto con el fin de corroborar el principio de Arquímedes.



1. INTRODUCCIÓN

Hierón, rey de Siracusa, mandó a sus orfebres cierta cantidad de dinero paraconfeccionar una corona que él deseaba ofrecer a Júpiter. Cuando el rey recibió la obra terminada, verificó que ella tenía el peso del metal suministrado, pero el color del oro le inspiró desconfianza que los orfebres hubiesen aleado plata y oro. Para aclarar esta duda consultó a Arquímedes, el Gran geómetra.
Arquímedes al verse atrapado en este enigma de como descubrir el peso real del materialinvestigo, investigo y al cabo de un tiempo tomando un baño en una tina se dio cuente que al sumergir un objeto este desplazaba cierta cantidad de volumen y este experimentaba un empuje hacia arriba de allí de esa idea plateo su principio.

Arquímedes había encontrado la solución al problema de su rey.

Pero es interesante centrarse en el principio que le daría renombre, por el cual este hombre esreconocido dentro de la historia de las ciencias, porque con su experiencia y trabajo dio comienzo a la hidrostática (estudio de los líquidos que no se mueven).

Todos alguna vez comprobamos que al sumergimos en una piscina nos sentimos más livianos ya que nuestro peso parece reducirse. Esto mismo puede observarse cuando sumergimos un cuerpo en agua; se debe a que éste recibe una fuerza desdeabajo hacia arriba que contrarresta en parte su peso. Esta fuerza recibe el nombre de empuje y se mide en Newton (en el SI).

2. DISCUSIÓN TEÓRICA

En el siguiente laboratorio, por medio del principio de Arquímedes estudiaremos el comportamiento que presenta un cuerpo al ser sumergido en un líquido. Este principio, establece que si un cuerpo está parcial o totalmente sumergido en un fluido, ésteejerce una fuerza hacia arriba (empuje vertical) sobre el cuerpo igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo.[1]
Hay que tener en cuenta los siguientes conceptos que intervienen y que permiten comprender de manera sencilla lo realizado en la experiencia de laboratorio:

Empuje: es la fuerza de reacción ejercida por un fluido sobre cualquier cuerpo sumergido en él, este depende de la densidad yviscosidad del fluido y se puede calcular partir de las dos ecuaciones que se muestran a continuación.





Donde es la densidad del líquido, el volumen desalojado y la gravedad.




Donde es el peso real y el peso aparente del objeto cuando esta sumergido.

Densidad : se define como la cantidad de masa de una sustancia por unidad de volumen.[2]





Equilibrio de los cuerpos sumergidos: Deacuerdo con el principio de Arquímedes, para que un cuerpo sumergido en un líquido esté en equilibrio; la fuerza de empuje E y el peso P deben ser iguales en magnitudes y además deben aplicarse en el mismo punto. En tal caso la fuerza resultante R es cero y también lo es el momento M, con lo cual se dan las dos condiciones de equilibrio.

Fluido: Un fluido es un conjunto de partículas que se...