Practica 4 - Física 1 - Principio de Arquímedes

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EL PRINCIPIO DE ARQUIMIDES
Universidad de San Carlos, Facultad de Ingeniería
Departamento de Física
Laboratorio de Física Física 1



IV.

Resumen—

I.

RESUMEN

Se demostró el principio de Arquímedes, el cual dice que el
agua ejerce un empuje sobre un objeto que es igual a la fuerza
del volumen desplazado al introducir el mismo en agua.
Durante la práctica se sumergieronvarios objetos en una
probeta con agua, se tomó el peso en el agua y en el aire de
cada objeto; posteriormente se dedujo una ecuación empírica en
la que el valor de la pendiente será igual al valor de la densidad
del agua.

II.

OBJETIVOS

Objetivo general: Comparar el principio de Arquímedes con
una ecuación empírica y demostrar que tiene relación.
Objetivos específicos:
Demostrar elprincipio de Arquímedes mediante la práctica.
Estudiar la relación funcional entre la fuerza de empuje
debida al líquido y el volumen desplazado del líquido.
Determinar una ecuación empírica.

III.

MARCO TEÓRICO
E = Waire + Wagua

(1)

esta es la ecuación experimental del empuje medida
indirectamente.

E = ρgVd

(2)

esta es la ecuación del principio de Arquimides. g = 9,8m/seg2
Vd = Volumen desplazado por el liquido al introducir el cuerpo.
ρagua = 1000 kg/m3
E2 − E1
gV2 − gV1
para calcular el valor de a y b respectivamente.
a1 =

E − E1 = a1 (gV − gV1 )

(3)

(4)

ecuación de la recta para calcular los valores de b y el a que ya
hemos encontrado.
∆a =

a1 − a2
2

b1 − b2
2
las incertezas de los valores de a y b.
∆b =

E = agVd + b propuestade la ecuación empírica.

(5)
(6)

DISEÑO EXPERIMENTAL

Para realizar la siguiente práctica con éxito debemos utilizar
los siguientes materiales y seguir lo pasos tal como se indican a
continuación:
1. Materiales
Un trípode de en forma de V.
Una varilla de 75cm.
Una varilla de 25cm.
Una mordaza universal.
Una probeta de 500ml.
Una probeta de 100ml.
Un cilindro de Arquímedes (2636).Un juego de cinco masas.
10 cm de hilo de cáñamo.
2. Magnitudes Físicas a Medir:
El peso de un objeto dentro y fuera de una probeta
con agua.
El volumen desplazado por el líquido al introducir el
objeto en la probeta con agua.
3. Procedimiento:
Medir y anotar el peso del cilindro hueco y macizo,
indicado por el dinamómetro.
Tomar la probeta de 500ml y llenarla de agua hasta
alcanzarel nivel de 400ml el cual será el nivel cero.
Introducir el cilindro macizo dentro del líquido y
anotar la lectura en el dinamómetro.
Verter el liquido en el cilindro hueco hasta cubrir
todo su volumen ver la lectura en el dinamómetro, y
anotarla.
Una vez lleno el cilindro, leer la lectura del dinamómetro y compararla con la medida hecha en el paso
1. Anotar las observaciones.
Observar ymedir el volumen del líquido desplazado
del cilindro rojo. Anotar las observaciones.
Con cuidado de no derramar agua del cilindro, sacar
el cilindro rojo, y verter el contenido del cilindro
con agua en la probeta, medir respecto al nivel de
referencia de 400ml el volumen a que llegó el agua y
comparar con el paso 5.
Y así sucesivamente con cada uno de los objetos.
Realización de lapráctica.Medir con el dinamómetro
las masas de los cinco objetos en el aire. Introducir
agua en la probeta de 100ml hasta un nivel de referencia de 60ml (nivel cero). Medir el peso de las masas
en el agua y el volumen de agua desplazado para cada
una. Realizar una tabla de datos experimentales.

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V.

DIAGRAMA DEL DISEÑO EXPERIMENTAL
VISTA GENERAL

importante resaltar que los errorescometidos formaron parte del
laboratorio desde el principio, ya que la mayoría de los datos
fueron experimentales, por lo que error del ojo humano afecta
considerablemente los resultados, tomando en cuenta que se
realizaron bastante aproximaciones y que todos los instrumentos
utilizados poseen una medida de incerteza.

VIII.

CONCLUSIONES

Se comprobó que para lograr que un peso sea la misma...