fisca

 UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE FISICA
TRABAJO EXPERIMENTAL Nº 4
FIS 1102 “H”

1. OBJETIVOS:
Calcular experimentalmente el diámetro de la sección transversal de un cilindro
Utilizando el Principio de Arquímedes.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO:
Dentro la estática de fluidos, además de laecuación fundamental de la elasticidad de fluidos, y el principio de pascal existe otro principio fundamental como es el de Arquímedes aplicable a todo fluido, es decir a líquidos y gases.

Empuje hidrostático: principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en forma parcial o total en un fluido, experimenta una fuerza vertical y hacia arriba denominadoempuje ejercida por el fluido y que es igual al peso de fluido desplazado o desalojado. En forma de ecuación el principio de Arquímedes está dada por:

E= W = уL VD
E = ρ g VD
Donde:
E = empuje [F]
W = peso de fluido desplazado [F]
У = peos especifico del fluido
Ρ = densidad del fluido
g = gravedad
VD = volumen de fluido desplazado [L³]
Sise considera un cilindro de perimetro desconocido sumergido en forma parcial en un recipiente que contiene un fluido liquido de peso especifico у , de al siguiente esquema experimental :






DENSIDAD.- (ρ) Se define como masa por unidad de volumen (kg/m3).
ρ =
DENSIDADRELATIVA.- ( ρr) La densidad relativa de una sustancia es el cociente entre su densidad y la densidad de otra sustancia tomada como referencia y denominada patrón, en los líquidos se usa el agua y en los gases el aire.

PESO ESPECÍFICO.- (γ) El peso específico es peso por unidad de volumen.W=m*g γ= γ= g
γ = ρ * g

FUERZA DE EMPUJE.- (E) Como el empuje es igual al peso del líquido desalojado:
E = WA - WE

Por otro lado el empuje es igual alproducto del peso específico por el volumen del cuerpo:
E = γ *V
Y como: γ = ρ * g
Entonces: E = ρ * g *V

FLOTACION.-

Acción y efecto de flotar. En los cuerpos sostenerse en la superficie de un líquido o gas. La flotación se debe a lafuerza de empuje que se produce según la densidad del cuerpo del líquido. Si la densidad del cuerpo es mayor a la del liquido este se hundirá y si su densidad es menor se pondrá a flote cierta porción del cuerpo dependiendo de cuanto menor sea su densidad







Variables identificadas en el experimento:
De acuerdo al objetivo del trabajo experimental y observando el esquema delexperimento se identifican las siquientes magnitudes físicas como variables del experimento.
Variable independiente H
Variable dependiente WE
Siendo
H = Altura sumergida del cilindro (cuerpo experimental) en el liquido [L]
WE = Fuerza de equilibrio entre la fuerza de empuje y la fuerza del cilindro
Modelo matemático:
El empuje que ejerce el líquido sobre el cuerpo sumergido en formaexperimental es igual a:
El empuje E = W – WB
W= peso del cilindro en el aire [F]
H = L – h

Entonces We = f (H) === Modelo Matemático

EL PRINCIPIO DE ARQUIMIDEZ INDICA
E = w =ƔL * VD
SIENDO:
ƔL = peso especifico = ʆL*g
VD = D²H
Como es perímetro del cilindro es :
P = π*D...