Arquimiedes
Páginas: 6 (1430 palabras)
Publicado: 1 de octubre de 2012
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN SÓLIDO UTILIZANDO EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Jonathan Díaz Cabrera, Edwin Puerto, Mayrena Morales, Miguel Suarez
Laboratorio Fisica II. Facultad de Ingeniería – Universidad del Magdalena
Santa Marta – Agosto 21 de 2012
RESUMEN
La realización de este laboratorio permitió la comprobación del Principio de Arquímedes, en donde fue posible verificar cadauno de los fundamentos que propone esta teoría.
Así, se logró calcular la Fuerza de Empuje que ejerce un fluido sobre cuerpo sólido sumergido, en este caso, la fuerza que ejerció el agua sobre un cilindro macizo sólido. Por otro lado, se logró comparar la Fuerza de Empuje con el peso en el aire y el peso sumergido de cada uno de los cilindros considerados.
Palabras Claves: Cuerpo SólidoSumergido, Fluido, Fuerza de Empuje, Naturaleza y Forma de los Objetos, Principio de Arquímedes.
ABSTRACT
The accomplishment of this laboratory allowed the verification of the Principle of Archimedes, in where it was possible to verify each one of the foundations that this theory proposes.
Thus, it was managed to calculate the Towing traction force that exerts a fluid on submerged solidbody, in this case, the force that exerted the water on a solid massive cylinder. On the other hand, it was managed to compare the Towing traction force with the weight in the air and the weight submerged of each one of the considered cylinders.
Key words: Submerged Solid body, Fluid, Towing traction force, Nature and Form of the Objects, Principle of Archimedes.
INTRODUCCIÓN
En laactualidad, el principio de Arquímedes puede enunciarse del modo siguiente: “Cualquier cuerpo sumergido completa o parcialmente en un fluido es empujado hacia arriba por una fuerza igual al fluido desplazado por el cuerpo”
En base a lo anterior, se puede decir que cual quiera ha experimentado este principio. Como ejemplo de una experiencia común, se sabe que es relativamente fácil levantar a una personasi ésta se encuentra en el agua, en tanto que hacer lo mismo fuera de ella es mucho más difícil. Es claro que, el agua brinda un soporte parcial a cualquier objeto dentro de ella. La fuerza hacia arriba que el fluido ejerce sobre el objeto sumergido recibe el nombre de Fuerza de Flotación. De acuerdo al principio de Arquímedes, “La magnitud de la fuerza de flotación siempre es igual al peso delfluido desplazado por el objeto”
La fuerza de flotación actúa verticalmente hacia arriba a través de lo que era el centro de gravedad del fluido desplazado.
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
En este laboratorio demostramos el principio de Arquímedes realizando un pequeño experimento con 5 cilindros sólidos de diferentes magnitudes. Utilizando un dinamómetro calculamos el peso de cada uno de loscilindros tanto en el aire como en el agua arrojando diferentes valores de sus pesos en cada caso haciendo la diferencia de que los objetos en el agua al ser sumergidos son menos pesados gracias a la fuerza de empuje que ejerce el agua hacia arriba.
RESULTADOS
Peso en el aireWA (N) | Peso en el aguaW1 (N) | EmpujeWA-W1 (N) | Peso volumen DesalojadoWVD (N) | B/WVD | % error |
1,13 | 0,90| 0,23 | 0,39 | 0,589 | 0,6 |
4,90 | 4,20 | 0,70 | 0,58 | 1,213 | 0 |
2,00 | 1,90 | 0,10 | 0,19 | 0,510 | 8,4 |
0,50 | 0,40 | 0,10 | 0,49 | 0,204 | 1 |
Para la comprobación del Principio de Arquímedes fue necesario realizar una serie de cálculos complejos (entregados en la hoja de calculo el día de la experiencia) y otros convencionales como el método del Porcentaje de error.
% Error= Peso Teórico – Peso Experimental x 100
- 1,136 – 1,13 x 100 = 0,6%
- 4,904 – 4,904 x 100 = 0%
- 2 – 1,916 x 100 = 8,4%
- 0,5 – 0,49 x 100 = 1%
Luego de graficar Empuje (FB) Vs volumen desplazado (V) y se obtuvo la siguiente gráfica.
V (ml) | 60 | 40 | 20 | 5 |
B (N) | 0,704 | 0,23 | 0,1 | 0,1 |
Realizado esto se procedió a hacer los cálculos para encontrar el...
Jonathan Díaz Cabrera, Edwin Puerto, Mayrena Morales, Miguel Suarez
Laboratorio Fisica II. Facultad de Ingeniería – Universidad del Magdalena
Santa Marta – Agosto 21 de 2012
RESUMEN
La realización de este laboratorio permitió la comprobación del Principio de Arquímedes, en donde fue posible verificar cadauno de los fundamentos que propone esta teoría.
Así, se logró calcular la Fuerza de Empuje que ejerce un fluido sobre cuerpo sólido sumergido, en este caso, la fuerza que ejerció el agua sobre un cilindro macizo sólido. Por otro lado, se logró comparar la Fuerza de Empuje con el peso en el aire y el peso sumergido de cada uno de los cilindros considerados.
Palabras Claves: Cuerpo SólidoSumergido, Fluido, Fuerza de Empuje, Naturaleza y Forma de los Objetos, Principio de Arquímedes.
ABSTRACT
The accomplishment of this laboratory allowed the verification of the Principle of Archimedes, in where it was possible to verify each one of the foundations that this theory proposes.
Thus, it was managed to calculate the Towing traction force that exerts a fluid on submerged solidbody, in this case, the force that exerted the water on a solid massive cylinder. On the other hand, it was managed to compare the Towing traction force with the weight in the air and the weight submerged of each one of the considered cylinders.
Key words: Submerged Solid body, Fluid, Towing traction force, Nature and Form of the Objects, Principle of Archimedes.
INTRODUCCIÓN
En laactualidad, el principio de Arquímedes puede enunciarse del modo siguiente: “Cualquier cuerpo sumergido completa o parcialmente en un fluido es empujado hacia arriba por una fuerza igual al fluido desplazado por el cuerpo”
En base a lo anterior, se puede decir que cual quiera ha experimentado este principio. Como ejemplo de una experiencia común, se sabe que es relativamente fácil levantar a una personasi ésta se encuentra en el agua, en tanto que hacer lo mismo fuera de ella es mucho más difícil. Es claro que, el agua brinda un soporte parcial a cualquier objeto dentro de ella. La fuerza hacia arriba que el fluido ejerce sobre el objeto sumergido recibe el nombre de Fuerza de Flotación. De acuerdo al principio de Arquímedes, “La magnitud de la fuerza de flotación siempre es igual al peso delfluido desplazado por el objeto”
La fuerza de flotación actúa verticalmente hacia arriba a través de lo que era el centro de gravedad del fluido desplazado.
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
En este laboratorio demostramos el principio de Arquímedes realizando un pequeño experimento con 5 cilindros sólidos de diferentes magnitudes. Utilizando un dinamómetro calculamos el peso de cada uno de loscilindros tanto en el aire como en el agua arrojando diferentes valores de sus pesos en cada caso haciendo la diferencia de que los objetos en el agua al ser sumergidos son menos pesados gracias a la fuerza de empuje que ejerce el agua hacia arriba.
RESULTADOS
Peso en el aireWA (N) | Peso en el aguaW1 (N) | EmpujeWA-W1 (N) | Peso volumen DesalojadoWVD (N) | B/WVD | % error |
1,13 | 0,90| 0,23 | 0,39 | 0,589 | 0,6 |
4,90 | 4,20 | 0,70 | 0,58 | 1,213 | 0 |
2,00 | 1,90 | 0,10 | 0,19 | 0,510 | 8,4 |
0,50 | 0,40 | 0,10 | 0,49 | 0,204 | 1 |
Para la comprobación del Principio de Arquímedes fue necesario realizar una serie de cálculos complejos (entregados en la hoja de calculo el día de la experiencia) y otros convencionales como el método del Porcentaje de error.
% Error= Peso Teórico – Peso Experimental x 100
- 1,136 – 1,13 x 100 = 0,6%
- 4,904 – 4,904 x 100 = 0%
- 2 – 1,916 x 100 = 8,4%
- 0,5 – 0,49 x 100 = 1%
Luego de graficar Empuje (FB) Vs volumen desplazado (V) y se obtuvo la siguiente gráfica.
V (ml) | 60 | 40 | 20 | 5 |
B (N) | 0,704 | 0,23 | 0,1 | 0,1 |
Realizado esto se procedió a hacer los cálculos para encontrar el...
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