Laboratorio Arquimedes.

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CLADAS.
FACULTAD DE INGENIERIA.
PROYECTO CURRICULAR INGENIERÍA INDUSTRIAL.
TERMODINÁMICA Y FLUIDOS.
CATALINA GALINDO CALDERON.
Cód. 20111015022
CARLOS ALBERTO CRUZ.
Cód. 20111015088
JUAN SEBASTIÁN GUARÍN CASTRO.
Cód. 20111015013
LABORATORIO N°3: PRINCIPO DE ARQUMEDES.

OBJETIVOS
• Verificar experimentalmente la existencia del empuje o fuerza deflotación que sufre un cuerpo sumergido en un líquido.
• Comparar el empuje que recibe un cuerpo al sumergirse en líquidos diferentes.
• Determinar la densidad de sólidos.

INTRODUCCIÓN
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático (líquido o gas), será empujado con una fuerza igual al peso del volumen defluido desplazado por dicho objeto.
De este modo, cuando un cuerpo está sumergido en el fluido se genera un empuje hidrostático resultante de las presiones sobre la superficie del cuerpo, que actúa siempre hacia arriba a través del centro de gravedad del cuerpo del fluido desplazado y de valor igual al peso del fluido desplazado. Esta fuerza se mide en Newtons (en el SI) y su ecuación se describecomo:
E=ρf*Vd*g
Donde ρf es la densidad del fluido, Vd. el volumen del cuerpo sumergido y g la aceleración de la gravedad.

METODOLOGÍA

MATERIALES Y EQUIPO:

• 1 Vasos de precipitados.

• 1 Balanza

• 1 calibrador.

• 1 probeta.

• Caja de masas.

• Esferas de plastilina

PROCEDIMIENTO:

RESULTADOS:
* PROBETA:
Peso (vacía): 110,1 gr
ConAGUA:
Peso: 188,3 gr
Volumen: 80 ml
Con ACEITE:
Peso: 183.6 gr
Volumen: 80 cm3
* ESPECIFICACIONES DE CILINDROS:

# | h(cm) | D(cm) | m.(gr) | Vol.(cm3) | Densidad(gr7cm3) |
1 | 2,3 | 1,3 | 23 | 3,0528 | 1,883 |
2 | 3,5 | 1,3 | 35,9 | 4,6456 | 1,932 |
3 | 6,6 | 1,3 | 67 | 8,7603 | 1,912 |
4 | 8 | 1,3 | 80,5 | 10,618 | 1,895 |

Datos obtenidos con cilindros sumergidos en aguaNo | Vol. T(cm3) | masa medida |
1 | 83 | 211 |
2 | 85 | 224,4 |
3 | 88 | 255,2 |
4 | 90 | 269 |

Datos obtenidos con cilindros sumergidos en Aceite
No | Vol.(cm3) | masa medida |
1 | 84 | 206.7 |
2 | 85 | 218.9 |
3 | 88 | 249.3 |
4 | 90 | 262.8 |

* ESPECIFICACION DE LA ESFERAS DE PLASTILINA
V=43πr2

Datos obtenidos con esferas de plastilina sumergidas enagua:
# | D(cm) | m.(gr) | Vol.(cm3) | Densidad(Gr/Cm3) |
1 | 2,3 | 11,4 | 6,371 | 2,05788 |
2 | 2,0 | 7,0 | 4,189 | 1,67112 |
3 | 1,6 | 3,9 | 2,145 | 1,45477 |
4 | 1,8 | 5,6 | 3,054 | 1,65049 |
Datos obtenidos con esferas sumergidas en agua
No | Vol.(cm3) | masa medida |
1 | 86 | 199,7 |
2 | 83 | 195,1 |
3 | 82 | 191,1 |
4 | 84 | 196,4 |

Datos obtenidos con esferas sumergidasen aceite
No | Vol.(cm3) | masa medida |
1 | 86 | 194,2 |
2 | 84 | 189,0 |
3 | 82 | 186,7 |
4 | 83 | 187,8 |

ANALISIS DE RESULTADOS
Planteamientos teórico – prácticos:
A partir de los resultados obtenidos, se realiza la diferencia entre el volumen final de la probeta con el fluido más el objeto y el volumen inicial de la probeta con el fluido. A partir de allí se encuentra elvolumen desplazado (Vd.). El empuje se halla a partir del principio de Arquímedes, que plantea la relación existente entre el peso del objeto adicionado y el producto del volumen desplazado con la gravedad y la densidad del fluido matriz. A partir de allí se encuentra el empuje del fluido (agua o aceite). A continuación se muestra el análisis del empuje de dos formas: la primera, a partir de la ecuacióndel principio de Arquímedes, y la segunda, el peso del objeto a partir de su masa (W=m*g) tanto en el agua (como la diferencia entre el Wf-Wi) como en el aire (medido con una balanza):
1. Cilindros metálicos en AGUA

Densidad del agua= 1000kg/m3= ρ f

Gravedad= 9.8 m/s2= g

Empuje= E=ρ f * Vd.* g

No | Vol. Desplazado(m3) | Empuje*(N) |
1 | 3 x 10-6 | 0,0294 |
2 | 5 x 10-6 |...