ESTUDIO PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

ESTUDIO DEL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Viernes 12 de Febrero, Santiago de Cali, Colombia
Juan F. Patiño G. – Luis E. Perafán C. - Iván G. Montaño M.
Universidad Autónoma de Occidente, Cali, Colombia
ABSTRACT:
This article consist in an experimentation taken at a physics lab about the Arquímedes principle research, in order to determinate a fluid density and observe the pushing force exerted on anobject being submerged. During the practice there were submerged gradually until it absoluteness certain objects, the force on them was registered with a sensor and with it, it was possible to determinate the density of the fluid.
Among observed and studied it was evidenced that “When a body is suspended from a dynamometer, it`s reading will indicate us his weight in the air, given that air densityis low, the pushing force that air exert on the body can be despised, however, as the object is submerged in the fluid, pushing force increase and the dynamometer reading decrease”.

RESUMEN:
Este artículo consiste en la experimentación llevada a cabo en una práctica del laboratorio de física respecto al estudio del principio de Arquímedes, con el fin de determinar la densidad de un fluido yobservar la fuerza de empuje que este ejerce sobre un objeto al ser sumergido. Durante la práctica se sumergieron gradualmente hasta la totalidad ciertos objetos y se registró con un sensor la fuerza sobre estos y con ello se pudo determinar la densidad del fluido.
Entre lo observado y estudiado se evidencio que “Cuando un cuerpo se suspende de un dinamómetro, la lectura de este nos indica su peso enel aire, dado que la densidad del aire es pequeña, la fuerza de empuje que ejerce el aire sobre el cuerpo puede ser despreciada, sin embargo, a medida que el objeto se sumerge en un fluido, se incrementa la fuerza de empuje y la lectura del dinamómetro disminuye.”1
INTRODUCCIÓN
El siguiente informe trata acerca del análisis de un experimento sobre fuerzas de fluidos, el equipo usado fueron trescilindros (pesas) del mismo volumen pero de diferentes materiales, que se colgaron a un sistema de poleas vertical con un sensor conectado a una computadora, para ser sumergidos dentro de una probeta graduada de cien mililitros que para un caso fue llenada con agua y en otro con refrigerante para carros; para hacer sumergir un cilindro se debía subir la probeta por medio de un banco de alturagraduable, entonces conforme se hundía el cilindro la computadora registraba un aumento en la tensión de la cuerda. Para comprender esta situación, es necesario recurrir al Principio de Arquímedes.
El Principio de Arquímedes argumenta que todo cuerpo que se introduzca dentro de un fluido ya sea líquido o gas experimentará una fuerza de empuje de abajo hacia arriba proporcional al volumen desplazado porel cuerpo; para poder explicar esto matemáticamente, es necesario expresar la masa en términos de densidad y volumen de tal forma que:

(1)

(2)

METODOS (PROCEDIMIENTO)
Los objetivos principales de este laboratorio fueron observar el efecto de la fuerza de empuje sobre un cuerpo a medida que es sumergido en un fluido y aplicar el principio de Arquímedes para encontrar la densidad de unfluido.
Para el laboratorio se usaron los siguientes materiales:
Sensor de fuerza (suspendido de un soporte)
Cilindros de diferentes materiales (Cobre, Aluminio y Acrílico)
1 Probeta graduada de 100 mL
1 banco de altura graduable
Agua
Refrigerante
Varilla Metálica

Imagen #1: Montaje del equipo de laboratorio.
Se montaron los elementos y se realizo la práctica de la siguiente manera: Se instaló elequipo conectando el sensor de fuerza en la varilla metálica; Se colocó suficiente agua o refrigerante dentro de la probeta graduada (exactamente 70 mL) y se ubicó sobre el banco de altura graduable justo por debajo del sensor; Se puso en cero el sensor de fuerza, se escogió uno de los cilindros que se han suministrado y se suspendió del sensor de fuerza de tal manera que quedo en el interior de...