Principio De Arquimedes

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES


Universidad Centroamericana José Simeón Cañas
Física II, Laboratorio 02 “B”, Mesa No. 3





INSTRUCTOR
Kevin Berrios


Resumen
En la presente práctica tuvo como finalidad, demostrar la relación que existe entre el volumen de fluido desplazado por un cuerpo sumergido y el empuje que este experimenta. Se armó un soporte con el cual se sostendría una barra de hierrosólido, luego en un beaker se tomó cierta cantidad de agua, ya teniendo el soporte y el agua lista se tomó la balanza de triple brazo, se calibro para obtener una medición correcta. Se colocó el beaker con agua sobre la balanza y se tomó la lectura de su peso, luego se le introdujo un centímetro de una varilla y se anotó el nuevo peso, así sucesivamente se introdujo centímetro a centímetro de lavarilla hasta una longitud de cinco centímetros y por cada centímetro se fue anotando la lectura del peso mostrado en la balanza.
Palabras Claves: Fuerza de flotación o Empuje, densidad.

1. Introducción.

Un fluido es aquella sustancia que no tiene una forma exacta, la cual se ve deformada por tensiones tangenciales y es capaz de adoptar la forma del recipiente en el que seencuentra. Un fluido en este caso puede ser gas o líquido, pero se hablara principalmente de un líquido.
Cuando un objeto está sumergido en un fluido este experimenta una fuerza perpendicular a la superficie en cada punto del objeto. Donde la presión se encuentra dada por la fórmula:

Ecuación #1: “P” es la presión, “ρ” es la densidad del fluido donde está sumergido el objeto, “g” es la aceleración dela gravedad, y “h” es la profundidad donde se encuentra dicho objeto sumergido.
El principio de Arquímedes establece que todo cuerpo totalmente o parcialmente sumergido en un fluido, experimenta una fuerza ascendente o de empuje que es igual al peso del volumen del fluido que desaloja.
Esta fuerza de empuje se produce ya que la presión aumenta con la profundidad generando una mayor fuerza en laparte inferior del objeto; es por eso que la presión en la parte inferior es mayor por lo tanto el cuerpo aparenta tener un peso aparente. Esta fuerza de empuje se expresa en las unidades de Newtons.
Este principio de Arquímedes se expresa mediante la fórmula general:

Ecuación #2: Donde “E” es el empuje, “ es la densidad del fluido donde esta el objeto, “v” es el volumen desplazado por algúncuerpo totalmente o parcialmente sumergido y “g” es la gravedad.
A continuación se presenta una imagen de cómo se puede representar el principio de Arquímedes.










Figura #1: Representación gráfica que simula el principio de Arquímedes
En la imagen se muestra un recipiente que contiene un líquido sin el objeto sumergido, al momento en el que se sumerge el objeto se puede observar que el niveldel agua aumenta; el uso de las flechas nos permite representar un Diagrama de Cuerpo Libre, teniendo como variables el peso del objeto que viene dado por la masa del objeto multiplicada por la aceleración de la gravedad y el empuje que produce el líquido ().
2. Materiales y Métodos.

2.1 Sobre el Equipo
1- Balanza de brazo triple (resolución de 0.1g)
1- Contrapeso para aumento de rango debalanza.
1- Beaker (250ml)
1- Varilla de aproximadamente 0.5 m.
2- Nueces para soporte.
1- Prensa.
1- Regla graduada en mm.
1- Tirro.
1- Pie rey.
Agua.

2.2 Metodología
Haciendo uso de la balanza de brazo triple, de las nueces para soporte, la varilla de 0.5 metros y de la prensa se armó el sistema mostrado en la figura #1.







Figura #2: Esquema del sistema para la realización del experimentode Arquímedes.
Dentro del sistema también se hacía uso del beaker de 250 milímetros, el cual se llenó de agua hasta una medida arbitraria, posteriormente se colocó en la balanza de triple brazo; en el caso de la varilla de 0.5 metros se cubrió uno de sus extremos con tirro, con ayuda de la regla graduada (mm) se colocaran marcas de un centímetro de diferencia hasta llegar a completar los cinco...