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TP N°3 de Física
Tema: Hidrostática.
Integrantes del grupo: Pavlo Holota, Cecilia Rechimon, Ignacio Vidaurreta y Federica Quiroz.

Año: 3ero.

División: 10ma.

Comisión de TP: A.
Introducción:
El tema a tratar en este informe será qué sucede cuando se sumergen cuerpos diferentes en diferentes medios líquidos y las fuerzas de interacción entre estos dos. Nos interesa determinar dequé magnitudes dependen estas fuerzas y que tipo de relaciones caracterizan estas dependencias. Se trata de cinco cilindros metálicos, de los cuales cuatro son de aluminio (y de distinto volumen entre ellos), y uno de bronce de igual volumen a uno de los anteriores, que se sumergieron en agua y luego en alcohol.

Procedimiento experimental:


Para la realización del experimento se utilizarondistintos instrumentos, representados en la figura 1: un dinamómetro, una probeta, un vaso de derrame, un vaso colector, cilindros de distintos volúmenes y materiales, y además un vaso de precipitados, un pie con una pinza para sostener el dinamómetro y una varilla de metal.
















Figura 1: Elementos del dispositivo experimental


Para poder dimensionar el módulode todas las fuerzas que necesitamos, utilizamos un dinamómetro. Éste consiste en un resorte y una escala que permite medir cuál es el módulo de la fuerza, llamémosla |R|, que es la fuerza que resulta del peso que ejerce el resorte en sentido contrario (por la tercera ley de Newton que dice que si un cuerpo A le ejerce una fuerza a un cuerpo B, éste le ejerce una fuerza al cuerpo A de igualmódulo y dirección pero de sentido opuesto). Al estar en reposo, es decir con aceleración y velocidad nula, la sumatoria de las fuerzas en este caso es igual a 0 (por la segunda ley de Newton que dice que la sumatoria de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es igual a su masa por la aceleración que tiene):
[pic]


[pic]
Por lo tanto, mientras que no se involucren otras fuerzas que nosean despreciables podemos decir que el valor que muestra el dinamómetro es equivalente al peso del cuerpo que se suspende























Figura 2: Diagrama de cuerpo libre que muestra el cuerpo suspendido y la reacción que ejerce el resorte para que éste esté estático.


Cuando se sumerge el cuerpo en un fluido aparece una fuerza que no es despreciable:el empuje ([pic]) que le realiza éste al cuerpo. En base a esta situación compararemos y desarrollaremos los valores obtenidos de la experiencia durante todo el informe. Es a partir de esto que tuvimos en cuenta el principio de la ley de Arquímedes. Ésta afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumendel fluido que desaloja». Esto fue muy importante para el desarrollo de la actividad. Es por esto que a su vez fue necesario medir el volumen de los cilindros, que los consideramos iguales al volumen del líquido desalojado, y el peso de dicho líquido, para luego poder determinar el empuje y la relación entre estas variables.





























Figura 3:Diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre el cilindro al sumergirlo en agua (situación estática).
De esta manera, la ecuación de Newton antes planteada cambia, por lo que la fuerza [pic] deja de ser igual al peso. A esto es lo que llamamos la fuerza de dinamómetro (fisicamente es el peso del mismo objeto pero bajo la influencia de un empuje) ([pic]d|):


[pic]d[pic][pic]d[pic]

[pic]d[pic]
Así, podremos calcular cuánto es el empuje del fluido con respecto al cuerpo. Solo hay que medir el peso como se dijo anteriormente, luego ver el nuevo valor ([pic]d|) que registra el dinamómetro y restarlos. Cabe destacar que el cuerpo no debía tocar el fondo del recipiente, porque entonces se agregaría la fuerza relacionada con el contacto entre ambos, y alteraría el...