principio de Arquimedes

INFORME LABORATORIO TERMODINAMICA Y FLUIDOS
Principio de Arquímedes



INTRODUCCIÓN
Arquímedes nos dice 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», en nuestro caso los cuerpos vendrían siendo las diferentes figuras de plastilina, mientras que el fluido vendría siendo elagua.
El peso de los diferentes cuerpos parece disminuir a medida que estos son sumergidos en el agua, este peso está dado por propiedades tales como, la masa de los objetos, la densidad del fluido y la porción de objeto sumergido en el fluido. El fenómeno anteriormente descrito se da debido a que el agua proporciona un soporte parcial a cualquier objeto que se encuentre en ella, de esta formaun objeto que se encuentra en un fluido es empujado hacia arriba por el fluido, siendo esta fuerza conocida como “empuje hidrostático”.
El empuje hidrostático es la diferencia de presión entre la parte superior y la inferior del objeto, y como se mencionaba anteriormente según el principio de Arquímedes, la magnitud del empuje hidrostático es igual al peso del fluido desplazado por el objeto,este empuje hidrostático actúa verticalmente hacia arriba, pasando por lo que era el centro de gravedad del fluido antes de ser desplazado.

OBJETIVOS
Entender el significado de densidad y densidad relativa.
Determinar las densidades de un sólido y de un líquido escogido.
Verificar experimentalmente el principio de Arquímedes





MARCO TEÓRICO

El principio de Arquímedes nos dice que“cualquier objeto sumergido parcial o totalmente en un fluido se empuja hacia arriba por una fuerza cuya magnitud es igual al peso del fluido desplazado por el objeto”, de esta forma podemos decir que un objeto que se encuentra en un fluido es empujado hacia arriba por el fluido, esta fuerza es conocida como empuje hidrostático, este empuje hidrostático no es más que la diferencia de presión entrela parte superior e inferior del objeto, el empuje hidrostático actúa verticalmente hacia arriba, pasando por lo que era el centro de gravedad del fluido antes de que este fuera desplazado.









El empuje está dado por la siguiente formula, , 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 elmismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa.
La densidad del objeto sumergido es la que determina que el cuerpo flote o no flote en el fluido, para el principio de Arquímedes podemos suponer dos casos diferentes:
Caso I: un objeto totalmente sumergido
Cuando un objeto está totalmente sumergido en un fluido de densidad , el empuje hidrostático hacia arriba tiene una magnitud de E=, si ladensidad del objeto es menor que la densidad del fluido la fuerza neta es positiva y el objeto acelera hacia arriba, en cambio si la densidad del objeto es mayor a la densidad del fluido la fuerza neta es negativa y el objeto acelera hacia abajo.

Caso II: un objeto flotante
En el caso de los objetos parcialmente sumergidos, el empuje hidrostático hacia arriba es balanceado por la fuerza degravedad hacia abajo que actúa sobre el objeto.


MATERIALES
Calibrador pie de rey
Plastilina
Resorte
Recipiente con cinta métrica
Agua
Gramera













PROCEDIMIENTO





RESULTADOS:
Los resultados obtenidos fueron tomados en centímetros, gramos y militros, pero para facilidad de cálculos están expuestos en unidades de kilogramos, metros y metros cúbicos, comopodemos observar en la tabla adjunta.
Objeto
Dimensiones del objeto
Masa del objeto en el aire
Longitud inicial del resorte
Longitud del resorte con plastilina sumergida en el agua
Longitud inicial del agua
Longitud final del agua
cilindro
Diámetro 0.018[m]
Altura 0.04[m]
0.02[Kg]
0.066[m]
0.127[m]
0.13[m]
0.132[m]
cubo
lado:0.0 21[m]...