principio de arquimides


INTRODUCCION
En la naturaleza encontramos una serie de fenómenos que suceden a diario y que en algunas ocasiones pasan desapercibidos para nuestros ojos. Él poder comprender de manera más amplia estos fenómenos nos ayuda a entender mejor cómo se comportan algunas fuerzas que entran en acción bajo ciertas circunstancias.
Lo que se pretende en este laboratorio en precisamente analizar elcomportamiento de las fuerzas que ejercen los líquidos sobre algunos sólidos que manipularemos de manera experimental. Para un mejor entendimiento pasaremos a desarrollar el tema


OBJETIVOS
Comprobar experimentalmente la teoría adquirida en clase sobre el principio de Arquímedes.
Aprender y evaluar el correcto uso de los diferentes implementos e instrumentos dados para la práctica, teniendo asíun conocimiento base para el uso adecuado de estos en próximas ocasiones.
Determinar la diferencia entre los pesos y las fuerzas de empuje que ejercen los líquidos sobre los cuerpos sólidos sumergidos y al aire.
Establecer la relación entre: el Empuje y Volumen, el Empuje y Densidad del líquido.
Estimular un interés apropiado hacia el campo de la física a partir de la práctica asignada tomandocomo estímulo el que esta y otras prácticas nos sirvan en un futuro para la aplicación diaria de nuestra vida además de la importancia que pueda implicar lo anterior.






FUNDAMENTO TEORICO
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
La explicación delprincipio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en las figuras:
1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

Porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción defluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a , donde p solamente depende de la profundidad y es un elemento de superficie.
Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante ladenominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje. De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple: Empuje=peso
……(1)
El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido por la aceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V. Se sustituye la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.
Si sustituimos la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones. Las fuerzas debidas a la presión no cambian, por tanto, su resultante que hemos denominado empuje es la misma y actúa en el mismo punto, denominadocentro de empuje.
Lo que cambia es el peso del cuerpo sólido y su punto de aplicación que es el centro de masa, que puede o no coincidir con el centro de empuje.

Por tanto, sobre el cuerpo actúan dos fuerzas: el empuje y el peso del cuerpo, que no tienen en principio el mismo valor ni están aplicadas en el mismo punto.
En los casos más simples, supondremos que el sólido y el fluido sonhomogéneos y por tanto, coincide el centro de masa del cuerpo con el centro de empuje.
Ejemplo: Supongamos un cuerpo sumergido de densidad ρ rodeado por un fluido de densidad El área de la base del cuerpo es A y su altura h.

La presión debida al fluido sobre la base superior es , y la presión debida al fluido en la base inferior es ). La presión sobre la superficie lateral es variable y depende...