Laboaratori de fisica 1

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 5 (1154 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 5 de junio de 2011
Leer documento completo
Vista previa del texto
EXPERIMENTO Nro. 4
DENSIDAD

OBJETIVOS:

✓ Determinar experimentalmente la densidad media de algunos cuerpos mediante la aplicación del principio de Arquímedes.

✓ Notar como influye la relación de densidades de los objetos con el agua, y como algunos flotan y otros no.

✓ Aplicar el concepto de torques para calcular masas y empujes.

✓ Resolver el problema deArquímedes.

FUNDAMENTO TEÓRICO:

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Resulta evidente que cada vez que un cuerpo se sumerge en un líquido es empujado de alguna manera por el fluido. A veces esa fuerza es capaz de sacarlo a flote y otras sólo logra provocar una aparente pérdida de peso. Pero, ¿cuál es el origen de esa fuerza de empuje? ¿De qué depende su intensidad?
Sabemos que lapresión hidrostática aumenta con la profundidad y conocemos también que se manifiesta mediante fuerzas perpendiculares a las superficies sólidas que contacta. Esas fuerzas no sólo se ejercen sobre las paredes del contenedor del líquido sino también sobre las paredes de cualquier cuerpo sumergido en él.
[pic]
Distribución de las fuerzas sobre un cuerpo sumergidoImaginemos diferentes cuerpos sumergidos en agua y representemos la distribución de fuerzas sobre sus superficies teniendo en cuenta el teorema general de la hidrostática. La simetría de la distribución de las fuerzas permite deducir que la resultante de todas ellas en la dirección horizontal será cero. Pero en la dirección vertical las fuerzas no se compensan: sobre la parte superior de loscuerpos actúa una fuerza neta hacia abajo, mientras que sobre la parte inferior, una fuerza neta hacia arriba. Como la presión crece con la profundidad, resulta más intensa la fuerza sobre la superficie inferior. Concluimos entonces que: sobre el cuerpo actúa una resultante vertical hacia arriba que llamamos empuje.
¿Cuál es el valor de dicho empuje? [pic]
Tomemos el caso del cubo: la fuerza es el peso de la columna de agua ubicada por arriba de la cara superior (de altura h1). Análogamente, F2 corresponde al peso de la columna que va hasta la cara inferior del cubo (h2). El empuje resulta ser la diferencia de peso entre estas dos columnas, es decir el peso de una columna de líquido idéntica en volumen al cubo sumergido.Concluimos entonces que el módulo del empuje es igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo sumergido.
Con un ejercicio de abstracción podremos generalizar este concepto para un cuerpo cualquiera. Concentremos nuestra atención en una porción de agua en reposo dentro de una pileta llena. ¿Por qué nuestra porción de agua no cae al fondo de la pileta bajo la acción de su propio peso?Evidentemente su entorno la está sosteniendo ejerciéndole una fuerza equilibrante hacia arriba igual a su propio peso (el empuje).
Ahora imaginemos que “sacamos” nuestra porción de agua para hacerle lugar a un cuerpo sólido que ocupa exactamente el mismo volumen. El entorno no se ha modificado en absoluto, por lo tanto, ejercerá sobre el cuerpo intruso la misma fuerza que recibía la porción deagua desalojada. Es decir:
Un cuerpo sumergido recibe un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del volumen de líquido desplazado.
E = Peso del líquido desplazado = dlíq . g . Vliq desplazado = dliq . g . Vcuerpo
Es importante señalar que es el volumen del cuerpo, y no su peso, lo que determina el empuje cuando está totalmente sumergido. Un cuerpo grande sumergido recibirá ungran empuje; un cuerpo pequeño, un empuje pequeño.
[pic]

CÁLCULOS Y RESULTADOS

DETERMINAR LA DENSIDAD DE CADA UNA DE LAS DOS MUESTRAS METÁLICAS

Para eso utilizaremos los siguientes jinetillos:
Jinetillo 1: 20 g.
Jinetillo 2: 10 g.
Jinetillo 3: 1 g.
Jinetillo 4: 10 g.
Determinación de la densidad media del bronce
Masa del Bronce:...
tracking img