Principio de arquimedes

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

AUTORES
Ana Inés Castro Bandek 00013010, Néstor Alejandro Centeno Molina 00043010, Jorge Mario Hernández Montenegro 00024711, Juan José Martínez Gutiérrez 00008811, Anna Marcella Sessa Rivera 00054611.

ann_cbandk@hotmail.com, nestor_centeno2991@hotmail.com, mjorge_93@hotmail.com, johnjosej_martinez@hotmail.com, marcella_serissa.ann@hotmail.com.


UniversidadCentroamericana José Simeón Cañas
Física II, Laboratorio 01 Semana “B” Mesa No.2

COORDINADOR
Raúl Núñez Vallejo
nunezvallejo@yahoo.es

INSTRUCTOR
Cesar Augusto Granados Jiménez
Resumen

En el presente trabajo se tiene como objetivo comprender y analizar el Principio de Arquímedes de una forma sencilla, práctica y directa. Primero se monta el sistema de varillas, el cual consiste entres varillas unidas por medio de dos nueces de soporte, luego tomando un beaker se llena con agua hasta una medida arbitraria, posteriormente con la balanza de triple brazo se mide el peso del beaker con agua el cual se usara como referencia para calcular el empuje del agua sobre la varilla, luego se procede a sumergir varias veces una varilla con diferentes medidas de profundidad en el beakerel cual reposa sobre la balanza de triple brazo, esto servirá para medir la diferencia de pesos que se producen en cada inmersión de la varilla.


Palabras clave
Densidad, presión, peso, empuje, volumen, gravedad, diablillo de Descartes





1. Introducción Teórica

1.1 Principio de Arquímedes
Todo el tiempo hemos visto que todos los cuerpos están sujetos a fuerzas las cuales lespermiten moverse o por el contrario mantenerlas estáticas, pero también podemos ver que dichos objetos ejercen fuerzas sobre otros. Una fuerza que siempre esta a nuestro alrededor es la que ejerce la tierra sobre los cuerpos conocida como peso. Pero nuestro peso varia dependiendo de nuestra ubicación, como por ejemplo cuando estamos sumergidos en el agua, nuestro peso varia, a esto se le conocecomo flotación. Esto se debe a que la presión de un fluido varía con la profundidad y ejerce fuerzas perpendiculares sobre los recipientes que las contienen. Un cuerpo sumergido en un líquido experimenta una fuerza perpendicular hacia arriba conocida como empuje la cual es una fuerza igual al peso del fluido desalojado. (García, 1998)

Al suceso anterior es mejor conocido como el principio deArquímedes el cual dice: “si un cuerpo está parcial o totalmente sumergido en un fluido, este ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo”.
(SZYF, 2009, p.460).

Este principio se puede comprobar en 2 partes, la primera seria analizando una porción del fluido en equilibrio y la segunda sustituyendo esa porción por la de un cuerpo de igualdimensión y forma.
En primer lugar consideremos un a porción de fluido en equilibro en el cual la presión que esta siente solo depende de la profundidad. Ya que la porción tomada se encuentra en equilibrio la suma de fuerzas da como resultado cero, y se aplica en el centro de masa de la porción del fluido denominada centro de empuje. (García, 1998)

(1)
Donde es ladensidad del fluido, es la gravedad y es el volumen desplazado.

En la segunda parte sustituimos esa porción de fluido por un cuerpo solido de igual tamaño y forma por tanto la fuerza de la presión no varían por tanto su resultante no cambia y actúa en el mismo punto denominado centro de empuje. Lo único que varía es el peso y la posición en la que este actúa que puede o no ser igual al centro deempuje.
Por lo tanto en el cuerpo actúan dos fuerzas: la del peso y el empuje que no necesariamente son iguales. En los casos más simples supondremos que el solido y el fluido son homogéneos por tanto su centro de masa y de empuje está en el mismo lugar. (García, 1998)

1.2 Principio de Pascal
La ley de Pascal dice que: la presión que se aplica a un fluido dentro de un objeto, aumenta la...