Laboratorio De El Principio De Arquimedes

Resumen

Mediante este trabajo presentamos los resultados de un experimento básico para comprobar el principio de Arquímedes; determinando la densidad, el volumen, y su masas utilizando su empuje respectivo.



Introducción

En la naturaleza nos presentamos a diario en ocasiones que pasan desapercibidas por nuestra vida diaria.
Nuestro objetivopretende analizar el comportamiento de las fuerzas que ejercen los líquidos sobre algunos solidos que usaremos para nuestro objetivo experimental
El principio de Arquímedes nos habla que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y dirigido hacia arriba, igual al peso del fluido desalojado; mediante esta practica pretendemos confirmar este enunciado , con materiales quetodos conocemos

Objetivos

* Comprobar experimentalmente la teoría adquirida en clase sobre el principio de Arquímedes

* Determinar la diferencia entre los pasos y la fuerza de empuje que ejercen los líquidos sobre los cuerpos solidos sumergidos y el aire

* Verificar el principio de Arquímedes.

* calcular la fuerza de empuje que ejercen los líquidos sobre los cuerpossólidos sumergidos.




















Marco Teórico

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 las 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=rf·gV
El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido rf  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 elcuerpo actúan dos fuerzas: el empuje y el peso del cuerpo, que no tienen en principio el mismo valor ni están aplicadas en el mismo punto. En los casos más simples, supondremos que el sólido y el fluido son homogéneos y por tanto, coinciden el centro de masa del cuerpo con el centro de empuje. |
Ejemplo:
Supongamos un cuerpo sumergido de densidad ρ rodeado por un fluido de densidad ρf. El área de labase del cuerpo es A y su altura h.

La presión debida al fluido sobre la base superior es p1= ρfgx, y la presión debida al fluido en la base inferior es p2= ρfg(x+h). La presión sobre la superficie lateral es variable y depende de la altura, está comprendida entre p1 y p2.
Las fuerzas debidas a la presión del fluido sobre la superficie lateral se anulan. Las otras fuerzas sobre el cuerpo...