Ensayo principio de arquimidez

Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Física 1

Práctica # 5
Principio de Arquímedes

Andrea Alejandra Chur Hernández
Carné: 2008 19709
Sección “R”
Guatemala, 20 de abril de 2010

Introducción:

En el siguiente práctica demostrativa se dará a conocer el principio de Arquímedes el cual nos presenta la relación funcional entre la fuerza deempuje debida al líquido y el volumen desplazado del líquido.
Es como nos damos cuenta que esta fuerza está aplicada en el centro de gravedad del volumen de la parte sumergida del cuerpo.
En el desarrollo experimental se pretende demostrar dicho principio con el Cilindro de Arquímedes, un soporte universal, un dinamómetro y una probeta, midiendo el peso en el aire, peso en el agua, empuje yvolumen desplazado.
Al tomar en cuenta todo este proceso nos daremos cuenta si la ecuación empírica presentada esta de acuerdo con el principio de Arquímedes.

Objetivos:
Generales:
* Demostrar que todo cuerpo en contacto con un fluido sufre, por parte del fluido, un empuje vertical hacia arriba cuya intensidad es igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo (Principio de Arquímedes).* Comprender, y asimilar sobre los aspectos y parámetros que rigen el principio de Arquímedes mediante la practica asignada.
* Enlazar los diferentes fundamentos teóricos aprendidos con anterioridad a los determinados conceptos necesitados en la práctica para así tener una mejor precisión en la recopilación de datos y una adecuada comprensión de los mismos.
* Relacionar en Cilindro deArquímedes con el principio de Arquímedes.
Específicos:
* Encontrar la densidad de manera experimental.
* Comparar la densidad experimental con la densidad teórica.

Hipótesis:
Se demostrará de manera experimental el principio de Arquímedes, luego se encontrará de manera experimental la densidad del fluido que estamos utilizando , en este caso es el agua, utilizando un modelo matemáticoque se comparará con la densidad teórica que sabemos que es de 1000kg/m3 .

Marco teórico:
1.-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 del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras:
1. El estudio de lasfuerzas 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 de fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre lasuperficie de separación es igual a p·dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS 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 la denominamos 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=f·gV
El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido f  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 defluido 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, denominado centro 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...