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Pr´actica 2: Principio de Arqu´ımedes
Juan Francisco Hern´andez L´opez, Alma Varynia Torres Nave,

Mauricio Vargas S´anchez

Universidad de Guanajuato

Resumen
En la presente pr´actica se obtuvo el empuje que actuaba en diversos objetos al ser sumergidos en el agua. A su vez, se consigui´o encontrar la dependencia de esta cantidad con
otras propiedades como el volumen desplazado y la densidad.Igualmente, se obtuvo el
peso desplazado y se encontr´o de la misma forma su relaci´on con otros factores.
Marco te´
orico
Principio de Arqu´ımedes
Al salir Arqu´ımedes del ba˜
no portador de las dos coronas de oro y plata que le hab´ıan
servido para su experimento, muy bien pod´ıa recorrer las calles de Siracusa gritando ”¡Eureka!”. Aquel d´ıa hab´ıa efectuado realmente un gran descubrimiento:

Uncuerpo sumergido total o parcialmente en un l´ıquido, es impulsado hacia arriba por
una fuerza de igual magnitud al peso del fluido desplazado por el cuerpo. [1]

E = ρgV
Donde:
1

(1)

E= Empuje
ρ= Densidad del fluido que se desplaza
g=gravedad
V=Volumen del fluido desplazado
El fen´omeno de flotaci´on, consiste en la perdida aparente de peso de los objetos sumergidos en un l´ıquido, esto sedebe a que lo l´ıquidos ejercen presi´on sobre todas las paredes del
recipiente que los contiene, as´ı como sobre todo cuerpo sumergido dentro del l´ıquido. Las
fuerzas laterales debidas a la presi´on hidrost´atica, que act´
uan sobre el cuerpo se equilibran
entre s´ı, es decir, tienen el mismo valor para la misma profundidad. Esto no sucede para
las fuerzas que act´
uan sobre la parte superior einferior del cuerpo. Estas dos fuerzas son
opuestas, una debido a su peso que lo empuja hacia abajo y la otra, que por la fuerza de
empuje, es hacia arriba. Al sumergir un objeto dentro de un l´ıquido el volumen del cuerpo
sumergido es igual al volumen de fluido desplazado, por lo tanto, la fuerza de empuje
tiene un magnitud igual al peso del l´ıquido desplazado por el objeto sumergido. [2]
El que unobjeto flote o se hunda depende de c´omo es el empuje comparado con el peso
del objeto; de acuerdo a la magnitud de estas dos fuerzas se tienen los siguientes casos:
1. Peso del objeto sumergido > fuerza de empuje, el objeto se hunde.
2. Peso del objeto sumergido = fuerza de empuje, objeto en equilibrio.
3. Peso del objeto sumergido < fuerza de empuje, el objeto flota.

En caso de conocer ladensidad del objeto, se tienen los siguientes caso.
1. Densidad del objeto > densidad del fluido, el objeto se hunde.
2. Densidad del objeto = densidad del fluido, objeto en equilibrio.
3. Densidad del objeto < densidad del fluido, el objeto flota.

Debido al empuje, los cuerpos sumergidos tienen un peso aparentemente menor a su
verdadero peso y le llamamos peso aparente, esto quiere decir
Empuje =peso real − peso aparente

Montaje experimental
2

(2)

Dados los materiales se mont´o un sistema en el cual la balanza serv´ıa como base del
sistema, sobre esta un vaso de precipitados, junto a la balanza, un aporte universal en el
cual se coloc´o un dinamom´etrico para posteriormente sumergir el cuerpo en el l´ıquido. La
imagen representativa se muestra a continuaci´on:

Figura 1: Montajeexperimental

An´
alisis de datos
C´
alculo del peso aparente, empuje y volumen de desplazamiento
C´alculo de las incertidumbres asociadas
Para la medici´on del peso real se utiliz´o un dinam´ometro con precisi´on m´axima de 0.25
N, por lo cual la incertidumbre estuvo dada por:
0,25
Incertidumbre(V ) =
= ±0,125N
2
Para la medici´on del peso aparente tambi´en se utiliz´o un dinam´ometro con precisi´onm´axima de 0.25 N, por lo cual la incertidumbre estuvo dada por:
0,25
Incertidumbre(L) =
= ±0,125N
2
Para la medici´on del radio y altura de las figuras se utiliz´o un Vernier con precisi´on m´axima de 0.01 cm, por lo cual la incertidumbre estuvo dada por:
3

Incertidumbre(L) =

0,01mm
2

= ±0,005cm

Incertidumbre Volumen (cilindros)
Para elevar una magnitud afectada de error a un exponente , se...