Principio de arquimedes

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RESUMEN

En el siguiente laboratorio intentamos comprobar el principio de Arquímedes utilizando dos sustancias diferentes (agua y aguasal) y cuerpos con materiales distintos (cobre, aluminio, polímero, madera); así con la ayuda del programa datastudio tomamos los datos por medio del sensor de fuerza, el cual de una cuerda sostenía el cuerpo que posteriormente iba a ser sumergido parcialmente(cada 1mL) hasta quedar totalmente sumergido y nos presentaba una gráfica de Fuerza vs. Volumen correspondiente al peso aparente del cuerpo sumergido.

INTRODUCCION

Para la realización de la comprobación experimental del principio de Arquímedes se deben tener unos conocimientos teóricos previos sobre el tema, como lo veremos más adelante en el desarrollo del presente informe.

El principalobjetivo de la práctica de laboratorio es la verificación del principio de Arquímedes y por eso debemos tener en cuenta que la fuerza registrada por el sensor en los gráficos de F vs. V, corresponden a la tensión T en la cuerda suspendida en el sensor, es decir, al peso aparente W’ del cilindro sumergido, de este peso aparente es posible despejar la fuerza de Arquímedes para que sea posible suaplicación más adelante.

MARCO TEÓRICO

Se debe conocer que el principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado.
Debido a esta fuerza de empuje, el peso aparente de los cuerpos es diferente en el agua, que en el aire o en el mar. Todos alguna vez hemos experimentado una fuerza de empuje cuandoestamos sumergidos en una piscina y notamos que nuestro peso es mucho menor.

Como se muestra en la siguiente fórmula: (1)
De donde w’= peso aparente; w= peso real; B= fuerza de empuje o de Arquímedes.

Es por esta misma razón, la Fuerza de Arquímedes que flotan los barcos. Y tiene una ecuación tal que: [pic](2)

Estas fórmulas nos permiten desarrollar la prácticacorrespondiente al Principio de Arquímedes, ya que suministra las herramientas para hallar los valores requeridos, como la densidad del fluido, el volumen del cuerpo sumergido y el peso del mismo.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material Utilizado

• Interfaz ScienceWorkshop

• Cilindros de diferentes materiales

• Banco de altura graduable

• Probeta graduada de 100mL• Piola

• Agua

• Sensor de Fuerza (suspendido de un soporte)

• Sal

DESCRIPCION

Inicialmente se llenó la probeta con agua y se tomó la primera medida con el cilindro de madera justo antes de ser sumergido, luego se fue sumergiéndolo hasta el punto que el volumen de agua desplazado fuera de 1 mL y en ese mismo orden hasta que el cilindro estuvo sumergido en su totalidad.Repetimos la actividad con cada uno de los diferentes cilindros. Después se repite el mismo procedimiento para uno de los cuerpos pero cambiando la probeta llena de agua, por una con agua y sal y así modificar la densidad del fluido.

Registramos las medidas en el programa DataStudio creando un gráfico de Fuerza vs. Volumen.

ANÁLISIS Y RESULTADOS

Para entender los ajustes que se realizarána las gráficas y las gráficas como tal que veremos más adelante se debe tener en cuenta que estas nos proporcionan información útil como:

La pendiente (m), que refleja el valor de la densidad por la gravedad como se puede ver si reemplazamos la ecuación (2) en (1) y le cambiamos de orden…

[pic]

[pic](3)

Donde se puede deducir que m es igual a ρg.

El punto de corte (b), refleja elpeso del bloque w. y los valores sobre el eje X, equivalen al volumen del cuerpo sumergido en mL, que posteriormente convertiremos a m3, mientras que los valores en el eje Y, indican la magnitud de la fuerza de Arquímedes.

En este experimento el sensor registra el peso aparente (w’) del objeto, es decir, el peso real (w) del objeto menos la fuerza de empuje (B), según ecuación (1).

Grafica...
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