FISICA ADRIA

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Principio descubierto por el científico griego Arquímedes, en donde estando un cuerpo sumergido en un fluido, se mantiene a flote por una fuerza igual al peso del fluido. Este principio, también conocido como la ley de hidrostática, se aplica a los cuerpos, tanto en flotación, como sumergidos; y a todos los fluidos. El principio de Arquímedes también hace posible ladeterminación de la densidad de un objeto de forma irregular, de manera que su volumen no se mide directamente. Si el objeto se pesa primero en el aire y luego en el en agua, entonces; la diferencia de estos pesos igualará el peso del volumen del agua cambiado de sitio, que es igual al volumen del objeto. Así la densidad del objeto puede determinarse prontamente, dividendo el peso entre el volumen.
Elprincipio de Arquímedes se puede demostrar al estudiar las fuerzas que un fluido ejerce sobre un objeto suspendido. Considérese un disco de área A y altura H el cual está completamente sumergido en un fluido. Recuérdese que la presión a cualquier profundidad h en un fluido esta dada por:
P = pg h
En donde p es la densidad de masa del fluido y g la aceleración de la gravedad. Si se desearepresentar la presión absoluta dentro del fluido, se debe sumar la presión externa ejercida por la atmósfera. La presión total hacia abajo P1 en la cara superior del disco, es por tanto
P1 = Pa + pg h1 hacia abajo
En donde Pa es la presión atmosférica y h1 es la profundidad superior del disco. Analógicamente, la presión hacia arriba P2 sobre el fondo del disco
P2 = Pa + pg h2 hacia arriba
Donde h2 es laprofundidad a la parte inferior del disco. Puesto que h2 es mayor que h1, la presión sobre la base del disco excederá la presión sobre la cara superior, y el resultado será una fuerza neta hacia arriba. Si la fuerza hacia abajo se representa por F1 y la fuerza hacia arriba por F2 , puede escribirse
F1 = P1 A F2 = P2 A
La fuerza hacia arriba ejercida por el fluido sobre el disco se llama empuje y seexpresa mediante
Fe = F2 - F1 = A (P2 - P1)
= A(Pa + pg h2 - Pa - pg h1)
= Apg (h2 - h1) = Apg H
Donde H = h1 - h2 es la altura del disco. Finalmente si se recuerda que el volumen del disco es V = A H, se obtiene el siguiente resultado importante
Fe = pg V = m g
Empuje = Peso del fluido desalojado
El cual es el principio de Arquímedes.
Excepciones: Es importante destacar una excepción delprincipio de Arquímedes: la capilaridad, la cual es la elevación o depresión de la superficie de un líquido donde está en contacto con un sólido, como los lados de un tubo. En este fenómeno, se puede observar la forma en la cual, un líquido busca su propio nivel. Esta excepción parte del principio de los capilares, (capillus latín, "pelo"), es decir, tubos de diámetro muy pequeño. La capilaridad, dependede las fuerzas creadas por la tensión de la superficie, mojando de los lados del tubo. Si las fuerzas de adherencia del líquido al sólido, exceda las fuerzas de cohesión dentro del líquido (tensión de la superficie), la superficie del líquido será cóncava, y el líquido subirá al tubo, es decir, se eleva el nivel hidrostático anteriormente. Esta acción se realiza a través del agua, por medio detubos de vidrio previamente limpios. Si las fuerzas de cohesión exceden las fuerzas de adherencia, la superficie del líquido será convexa, y el líquido será rechazado de los lados del tubo, es decir, disminuirá el nivel hidrostático. Esta acción es comparable con el hecho de tener un tubo de vidrio lleno de agua con sus paredes engrasadas, en el cual la adherencia es poca, o, en el caso del mercurioen un tubo de vidrio limpio, en el que la cohesión es grande. La absorción del agua en una esponja y el levantamiento de cera fundida en una mecha son ejemplos familiares de levantamiento capilar.
5. ESQUEMA:
6. PROCEDIMIENTO:
 Calibrar el dinamómetro.
 Ensartar la masa con la cuerda de poco diámetro en el dinamómetro.
 Leer la medida registrada en el dinamómetro.
 Tomar un beaker lleno...