Informe De Lab Principio De Arquimides

LABORATORIO DE FÍSICA II
INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN




PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES


Introducción

El Principio de Arquímedes afirma que un cuerpo sumergido en un fluido, se mantiene a flote por una fuerza igual al peso del fluido llamada Empuje. Para este laboratorio, se pretende comprobar el Principio de Arquímedes dando como objetivo determinarlas variables de las cuales depende la fuerza de empuje y determinar la densidad de diversos objetos y fluidos.
Para lograr y verificar el principio de Arquímedes se desarrollaron 2 experimentos.
En el primer experimento se sumergió gradualmente un objeto cilíndrico metálico en una probeta con agua, posteriormente se calcula la diferencia del volumen obteniendo así el volumen “desalojado” paraluego obtener el Empuje y poder comprobar el Principio de Arquímedes.
En el segundo experimento de igual forma que en el primero se sumergió un cuerpo metálico cilíndrico en la probeta pero esta vez se fue cambiando el fluido que estaba contenido dentro de la probeta.

*

Objetivos, resultados esperados

Objetivos

Verificar experimentalmente la relación existente entre la fuerza deempuje, la densidad de un fluido y el volumen sumergido.

Resultados esperados

La experiencia debe permitir que al sumergir un cuerpo en un fluido (ya sea un líquido o un gas) en equilibrio, el fluido ejerza una presión sobre todas las partes de la superficie del cuerpo en contacto con el fluido. Esta presión es mayor sobre las partes sumergidas a mayor profundidad. Por lo tanto la resultantede todas las fuerzas será el Empuje una fuerza vertical hacia arriba.

Conclusiones más relevantes

Los resultados arrojados son bastante similares a los esperados, pues al considerar los factores de error que influyeron en la experiencia, el Empuje obtenido de manera empírica fue muy similar al empuje real calculado de forma teórica.

Fundamento Teórico

El principio de Arquímedes
Es unprincipio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:

Donde E es el empuje , ρf es la densidad del fluido, V el«volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales y descrito de modo simplificado ) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedaddel fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

Ecuaciones que se van a utilizar

* Para la comprobación del Principio de Arquímedes

Empuje (E): fluido • Vsumergido •
Densidad ( :

* Volumen de un cilindro de largo L y radio r

Volomen (V): π r2•L

* Para el cálculo de errores
Adición y sustracción
(A± DA) ± (B ± DB) = (A ±B) ± raíz (DA^2 + DB^2)
Producto
A ± DA * B ± DB = A * B ± A*B ( ( DA / A ) + ( DB /B ) )
Potencia
(A ± DA)^n = A ^ n ± A ^ n * ( n * ( DA / A ) )
Constante matemática
K * ( A ± DA ) = K * A ± DA siendo K constante matemática.
Siendo DA y DB el valor de incerteza

Instrumentos y materiales utilizados

Para la experiencia se utilizaron los siguientes materiales:1.-RELACIÓN ENTRE EMPUJE Y VOLUMEN DESPLAZADO.
-Soporte universal
-Dinamómetro 2N.
-Probeta 200ml
-Cilindro de metal.
-Agua.
2.-RELACIÓN ENTRE EMPUJE Y DENSIDAD DEL FLUIDO.
-Dinamómetro.
-probeta.
-Agua.
-Cilindro metálico.

Procedimiento

Para realizar las mediciones se utiliza un dinamómetro. Cuelgue un cilindro metálico del extremo inferior del dinamómetro. A continuación sumerja...