Empuje

I. COMPETENCIAS:

OBJETIVO GENERAL:
Demostrar el principio de Arquímedes.

OBJETIVO ESPECÍFICO:
Emplear nuestros conocimientos teóricos del tema.
Calcular el valor de la fuerza de empuje usando el método de diferencia de pesos y el método de la ecuación matemática.
Calcular los errores porcentuales de los datos extraídos.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:


















III. MATERIAL Y/O EQUIPOUTILIZADO:

Soporte universal.

Cuerpos de distinta forma y material.

Cubeta con agua.
Dinamómetro.

Calibrador de Vernier.


IV. PROCEDIMIENTO:

1. Determinar el peso del cuerpo utilizando el dinamómetro.
2. Sumergir el cuerpo en la cubeta con agua para determinar su peso, tomando en cuenta el empuje.
3. Determinar el valor de la fuerza de empuje haciendo la diferencia de ambos pesos.
4. Calcular elvalor de la fuerza de empuje utilizando la ecuación matemática
()
5. Calcular las dimensiones de los cuerpos con el Calibrador de vernier.
6. Repetir el procedimiento con distintos cuerpos.

V. DATOS RECOGIDOS Y CALCULOS REALIZADOS:
A. Para la esfera:

Nº
[N]
Fuera del agua
[N]
Dentro del agua
Diámetro
[m]
Radio
[m]
1
0,41 N
0,37 N
0,0022 m
0,00111 mm
2
0,39 N
0,36 N
0,00218 m
0,00109 mm
30,38 N
0,36 N
0,00224 m
0,00112 mm
4
0,40 N
0,36 N
0,00220 m
0,00110 mm

Aplicando diferencia de pesos:
Nº
[N]
Fuera del agua
[N]
Dentro del agua
[N]
1
0,41 N
0,37 N
N
2
0,39 N
0,36 N
N
3
0,38 N
0,36 N
N
4
0,40 N
0,36 N
N




Aplicando la ecuación matemática:
Nº
Diámetro
[mm]
Radio
[mm]
Volumen
E [N]
1
0,00222 mm
0,00111 mm

N
2
0,00218 mm
0,00109 mm

N
30,00224 mm
0,00112 mm

N
4
0,00220 mm
0,00110 mm

N












B. Para el cilindro metálico:

Nº
[N]
Fuera del agua
[N]
Dentro del agua
D [m]
h [m]
1
1,92 N
1,22 N
0,0414 m
0,0545 m
2
1,91 N
1,21 N
0,0415 m
0,0541 m
3
1,91 N
1,20 N
0,0413 m
0,0541 m
4
1,92 N
1,20 N
0,0415 m
0,0540 m

Aplicando diferencia de pesos:
Nº
[N]
Fuera del agua
[N]
Dentro del agua
E [N]
1
1,92 N
1,22 N
N
21,91 N
1,21 N
N
3
1,91 N
1,20 N
N
4
1,92 N
1,20 N
N









Aplicando la ecuación matemática:
Nº
D [m]
h [m]
Volumen
E [N]
1
0,0414 m
0,0545 m

N
2
0,0415 m
0,0541 m

N
3
0,0413 m
0,0541 m

N
4
0,0415 m
0,0540 m

N













C. Para el bloque de madera:

Nº
[N]
Fuera del agua
[N]
Dentro del agua
A [m]
B [m]
H [m]
1
2,08 N
1,08 N
0,065 m
0,0495 m
0,151 m
22,08 N
1,08 N
0,0657 m
0,0496 m
0,151 m
3
2,07 N
1,07 N
0,0651 m
0,0494 m
0,15 m
4
2,06 N
1,06 N
0,0651 m
0,0495 m
0,15 m

Aplicando diferencia de pesos:

Nº
[N]
Fuera del agua
[N]
Dentro del agua
E [N]
1
2,08 N
1,08 N
N
2
2,08 N
1,08 N
N
3
2,07 N
1,07 N
N
4
2,06 N
1,06 N
N








Aplicando la ecuación matemática:

Nº
A [m]
B [m]
H [m]
Volumen
E [N]
1
0,065 m
0,0495 m0,151 m

N
2
0,0657 m
0,0496 m
0,151 m

N
3
0,0651 m
0,0494 m
0,15 m

N
4
0,0651 m
0,0495 m
0,15 m

N














Errores porcentuales










VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

Se logró profundizar nuestros conocimientos teóricos.
Haciendo el uso correcto del dinamómetro y del calibrador de Vernier, logramos calcular valores como el peso y el volumen de los cuerposestudiados, que fueron determinantes al momento de calcular nuestra fuerza de empuje, mediante los dos métodos aplicados.
Se logró determinar el error porcentual para tener valores más exactos.

Se debe tener cuidado al trabajar con las unidades respectivas.

VII. CUESTIONARIO:
1. ¿De qué depende que un cuerpo tenga la posibilidad de flotar o sumergirse?
El Principio de Arquímedes nos enseña el empujeque recibe un cuerpo cuando se introduce en un líquido, por ejemplo barcos y submarinos.  El equilibrio en un cuerpo sumergido depende del metacentro. Hay equilibrio si el metacentro queda encima del centro de gravedad del cuerpo y este flota. Los Aeróstatos (globos y dirigibles) son aparatos que flotan en el aire. Densidad y peso específico son conceptos que relacionan la masa o el peso de un...