LAS TICS EN LAS ACTIVIDADES EXPERIMENTALES DE FISICA


PLANIFICACION AULICA

CURSO: LAS TICS EN LAS ACTIVIDADES EXPERIMENTALES DE FISICA

RINCIPIO DE ARQUIMEDES
SIMULADOR FLOTABILIDAD y DENSIDAD
CLASE 1
Primer se hace una revisión oral de los temas vistos, para saber en qué situación están los alumnos. Luego se hace la introducción a la teoría
Cuando se sumerge un cuerpo en un líquido parece que pesara menos. Lo podemos sentir  cuando nossumergimos en una piscina, o cuando tomamos algo por debajo del agua, los objetos parecieran que pesan menos. Esto es debido a que, todo cuerpo sumergido recibe una fuerza de abajo hacia arriba. Cuando en un vaso lleno de agua sumergimos un objeto, podemos ver que el nivel del líquido sube y se derrama cierta cantidad de líquido. Se puede decir que un cuerpo que flota desplaza parte del agua.El líquido ejerce fuerza hacia arriba.
 
Arquímedes, quien era un notable matemático y científico griego, se percató de estas conclusiones mientras se bañaba en una tina, al comprobar cómo el agua se desbordaba y se derramaba, y postuló la siguiente ley que lleva su nombre:
Principio de Arquímedes: Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual al peso dellíquido desalojado.
Fempuje= magua desalojada· g
Como la masa desalojada es igual al volumen sumergido del cuerpo por la densidad
(m = V . δ ):
magua desalojada· g = Vsumergido·dagua· 9.81




Origen del empuje
Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI).
El principio de Arquímedes se formula así:

E = m. g = ρf  . g . Vf
dondeρf es la densidad del fluido, Vf el volumen del cuerpo sumergido y g la aceleración de la gravedad, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje actúa siempre verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.Cuerpos sumergidos
Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas; su peso, que es vertical y hacia abajo y el empuje que es vertical pero hacia arriba.
Si queremos saber si un cuerpo flota es necesario conocer su peso específico, que es igual a su peso dividido por su volumen.
Entonces, se pueden producir tres casos:
1.     si el peso es mayor que el empuje ( P > E ), el cuerpo se hunde. Esdecir, el peso específico del cuerpo es mayor al del líquido.
2.     si el peso es igual que el empuje ( P = E ), el cuerpo no se hunde ni emerge. El peso específico del cuerpo es igual al del líquido.
3. Si el peso es menor que el empuje ( P < E ), el cuerpo flota. El peso específico del cuerpo es menor al del líquido.

Cuerpos sumergidos: tres casos.






Ejemplo, con un caso práctico:¿por qué los barcos no se hunden?

Los barcos no se hunden porque su peso específico es menor al peso específico del agua, por lo que se produce un empuje mayor que mantiene el barco a flote.
Esto a pesar de que el hierro o acero con que están hechos generalmente los barcos es de peso específico mayor al del agua y se hunde (un pedazo de hierro en el agua se va al fondo), pero si consideramostodas las partes del barco incluyendo los compartimientos vacíos, el peso específico general del barco disminuye y es menor al del agua, lo que hace que éste se mantenga a flote.

Actividad Domiciliaria
Se les pide a los alumnos que ingresen en la página http://phet.colorado.edu y que busquen el simulador de flotabilidad y el de densidad, para que se vayan familiarizando. Con dichos simuladoresse trabajará la próxima clase.

CLASE 2
Se hace puesta en común respecto a los simuladores a utilizar, se consulta si los han visto, utilizado y si es así, que les pareció. Se les deja un tiempo para que investiguen las opciones que tienen los mismos y hagan las pruebas que consideren. Luego, se les brinda la actividad para trabajar con dichos simuladores.



Actividad 1
Trabajar con...