Principio De Arquimedes

RESUMEN

El objetivo de este trabajo es calcular experimentalmente, mediante diversos métodos, el Empuje hidrostático experimentado por un cuerpo (Cilindro Metálico). Aplicando los conceptos teóricos sobre el Empuje, principalmente el Principio de Arquímedes.

Para determinar con varios métodos el Empuje Hidrostático:

* Probeta Graduada: se sumergió el Cilindro Metálico en el aguacontenida en una probeta y obtenidos el volumen inicial (Vo = agua) y el volumen final (Vf = agua + cilindro), se calculó el Empuje (E). E = Vf - Vo

* Dinamómetro: se obtuvo el peso real del cilindro (W) y por ende el Empuje (E). E = W

* Balanza Granataria: se determinó la masa del cilindro (m), y por medio de algunos cálculos, se obtuvo el peso del bloque (W), que su magnitud esigual a la magnitud del Empuje. W = mg

Así se pudo conocer los métodos para encontrar el Empuje y decidir cuál de ellos es el más exacto, ya que se pudo comparar los datos experimentales con los valores “teóricos”
INTRODUCCION TEÓRICA

La flotación es un fenómeno muy conocido: un cuerpo sumergido en agua parece pesar menos que en el aire. Si el cuerpo es menos denso que el fluido, entoncesflota. El cuerpo humano normalmente flota en el agua, y un globo lleno de helio flota en el aire.
El Principio de Arquímedes establece que: “Si un cuerpo está parcial o totalmente sumergido en un fluido estático, éste ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo” (ver fig.1). Esta fuerza recibe el nombre de Empuje Hidrostático o de Arquímedes, yse mide en Newtons (en el SI).
El principio de Arquímedes se formula así:
E = W = mg = ρfgV
Donde ρf  es la densidad del fluido, V 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 enel centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo.
El Empuje o también llamado Fuerza de Flotación es una fuerza ascendente que actúa sobre el cuerpo sumergido. La línea de acción de la fuerza de flotación pasa por el centro de gravedad del fluido desplazado que no necesariamente coincide con el centro de gravedad del cuerpo.
La Empuje o fuerza de flotación también se puede calcular mediante lasiguiente fórmula:
E = Peso real – Peso aparente
Donde el Peso real es el la cantidad que se mide mediante un Dinamómetro cuando el objeto esta en el aire y el Peso aparente también es la cantidad que mide el dinamómetro pero cuando el objeto está sumergido en un fluido.

La presión en los fluidos
El concepto de presión es muy general y por ello puede emplearse siempre que exista una fuerzaactuando sobre una superficie. Sin embargo, su empleo resulta especialmente útil cuando el cuerpo o sistema sobre el que se ejercen las fuerzas es deformable. Los fluidos no tienen forma propia y constituyen el principal ejemplo de aquellos casos en los que es más adecuado utilizar el concepto de presión que el de fuerza.
Cuando un fluido está contenido en un recipiente, ejerce una fuerza sobresus paredes y, por tanto, puede hablarse también de presión. Si el fluido está en equilibrio las fuerzas sobre las paredes son perpendiculares a cada porción de superficie del recipiente, ya que de no serlo existirían componentes paralelas que provocarían el desplazamiento de la masa de fluido en contra de la hipótesis de equilibrio. La orientación de la superficie determina la dirección de lafuerza de presión, por lo que el cociente de ambas, que es precisamente la presión, resulta independiente de la dirección; se trata entonces de una magnitud escalar.

PROCEDIMIENTO

1. DIVERSOS METODOS PARA CALCULAR EL EMPUJE HIDROSTATICO

En esta parte, se tomarán datos experimentales que servirán para determinar de diferentes maneras el empuje hidrostático: (Para todas las lecturas de los...