LABORATORIO DE FLOTABILIDAD
1- TEMA: FLOTABILIDAD
2- OBJETIVO
Analizar las condiciones de flotabilidad del cuerpo y de acuerdo a su densidad relativa ver si (flotan o se hunden)
3- MARCOTEÓRICO
Empuje y flotabilidad
Sabemos que algunos objetos flotan sobre los líquidos y otros se hunden. Más exactamente, como lo indica la figura, hay tres posibilidades. Si el peso del objeto esmayor que el empuje (a), este se hunde hasta llegar al fondo del recipiente; si es igual al empuje (b), permanecerá “entre dos aguas”; y si es menor que el empuje (c), el cuerpo saldrá a flote y emergerádel líquido reduciéndose el empuje hasta hacerse igual al peso.
En la figura se ilustra este último caso con más detalle. En (a) el cuerpo está completamente sumergido, pero como el empuje esmayor que su peso, está ascendiendo. Luego llegará a la posición que se indica en (b), pero igual que antes, seguirá ascendiendo. Desde este momento en adelante parte del cuerpo quedará por encima delnivel del líquido y el empuje se empezará a reducir, hasta hacerse igual a su peso. En este momento el cuerpo flotará en equilibrio. Las flechas azules indican el sentido del movimiento del cuerpo. Enlos líquidos en general, en tanto, las burbujas de aire u otros gases ascienden igual que un corcho, y lo hacen por la misma razón.
4- MONTAJE DEL EQUIPO
1. Cuerpo de madera
2. Agua
3.Recipiente de vidrio
5- CÁLCULOS
Problema:
Se ilustra un trozo de madera que flota en equilibrio sobre el agua. ¿Qué parte de él sobresale del agua?
6-
Si consideramos [1] tenemos que lamasa del trozo de madera es: M = DV. Como la densidad de la madera es 0,42 g/cm3, tenemos que:
M = 0,42 g/cm3 · 10 cm · 10 cm · 8 cm
M = 336 g
Por lo tanto su peso es
Fg = mg = 0,336 kg · 10m/s2 = 3,36 newton.
Esta fuerza debe ser igual al empuje que ejerce el agua, dado que la madera está en equilibrio. Luego, considerando [6] podemos escribir:
3,36 newton = 1.000 kg/m3 · 10 m/s2 · 0,10...
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