Empuje Y Flotacion

LABORATORIO 5
Empuje y flotación
INTRODUCCIÓN
Los cuerpos cuya densidad relativa es menor que la unidad, flotan en el agua. Cuando un cuerpo se sumerge total o parcialmente en un fluido, una cierta porción del fluido es desplazado. Teniendo en cuenta la presión que el fluido ejerce sobre el cuerpo, se infiere que el efecto neto de las fuerzas de presión es una fuerza resultante apuntandoverticalmente hacia arriba, la cual tiende, en forma parcial, a neutralizar la fuerza de gravedad, también vertical, pero apuntando hacia abajo. La fuerza ascendente se llama fuerza de empuje o fuerza de flotación y puede demostrarse que su magnitud es exactamente igual al peso del fluido desplazado. En esta experiencia analizaremos cada uno de estos efectos para poder comprender mejor esteprincipio.
















OBJETIVOS
• Aplicar experimentalmente el principio de Arquímedes basado en problemas de flotación.
• Hallar el volumen del objeto sumergido dado para la práctica.
• Determinar las fuerzas de empuje del objeto sumergido.






















RESUMEN DE TEORIA
La flotabilidad es la tendencia de un fluido para ejercer una fuerza de apoyosobre un cuerpo colocado en él. El principio de flotación enunciado por Arquímedes dice: Un cuerpo que se encuentra en un fluido, ya sea flotando o sumergido, experimenta una fuerza vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado. A la fuerza vertical se le conoce también como fuerza de flotación, empuje o fuerza boyante. Para un cuerpo sumergido la fuerza de flotación (FB) se puededeterminar de la siguiente forma:
FB= fluido (volumen del cuerpo) (1)
La ecuación (1) supone que el fluido tiene un peso específico uniforme. La línea de acción de la fuerza de flotación pasa por el centro del volumen del cuerpo o su centro de gravedad si tiene densidad uniforme.
Los cuerpos que flotan son un caso especial, sólo una parte está sumergida y el resto sobresale de la superficie libre.En este caso la ec. (1) se modifica ligeramente para quedar:
FB= fluido (volumen desplazado)= FB= fluido (volumen del cuerpo)= peso del cuerpo flotante (2). Lo anterior significa que: un cuerpo flotante desplaza el volumen del fluido suficiente para equilibrar exactamente su propio peso. El punto de aplicación de la fuerza de empuje ascensional se llama centro de empuje, está localizado en elcentro de gravedad del volumen de fluido desplazado.
Un cuerpo con un peso específico promedio menor que el del fluido tenderá a flotar debido a que cuerpo ≤ fluido o w ≤ FB con el objeto sumergido.
Un cuerpo cuyo peso específico promedio es igual al del fluido, será neutralmente flotante, es decir, que permanecerá en una posición dada en donde quiera que esté sumergido en el fluido.
Leyfísica que establece que cuando un objeto se sumerge total o parcialmente en un líquido, este experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del liquido desalojado.
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.
Empuje=peso=rfgV
El peso de la porción de fluido es igual al producto de ladensidad del fluido rf por la aceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V.
MATERIALES Y EQUIPO
Probeta graduada, tornillo o tuerca grande, trozo de cuerda de aproximadamente 30 centímetros de largo, agua y otro liquido, balanza de resorte

PROCEDIMIENTO
1. Ata uno de los extremos de la cuerda alrededor del tornillo. En el otro extremo, haz un lazo para que se pueda colgar enel gancho de la balanza de resorte.
2. Pesa el tornillo y anota tu resultado.
3. Sumerge el tornillo en el agua y pésalo nuevamente, verificando que esté completamente sumergido, pero sin tocar el fondo del recipiente ni sus lados.
4. Repite el procedimiento con un líquido diferente.
5. Utiliza una tabla como ésta para anotar los resultados.












CALCULOS Y PREGUNTAS...