principio de arquimides

-51435-375920Instituto de Física y Matemática
Escuela de Medicina
Física
Informe de Laboratorio N°3:
Principio de Arquímedes
Nombres: Katherine Albornoz
Catalina Barrientos
Constanza BermontCarolina López
Fecha de realización: 6 de Octubre
Nombre del Profesor: Gonzalo Cabezas
Nombre del Ayudante: IsraelCifuentes
Sección: B
Introducción
Al sumergir un cuerpo en el agua, muchas veces se tiende a pensar que disminuye su peso, por ejemplo al levantar una piedra que se encuentra en el fondo de un río, levantarla no es algo que involucre una gran fuerza, mientras la piedra se encuentre bajo la superficie. Sin embargo, ¿Qué ocurrecuándo se saca del agua? La fuerza que se debe emplear para seguir levantándola aumenta de una forma considerable, esto se debe principalmente a que cuando se está en el agua, esta ejerce una fuerza hacia arriba, que se opone a la fuerza de gravedad, llamada flotabilidad.
En el laboratorio se trabajará con un principio asociado a lo dicho anteriormente, el principio de Arquímedes, este científicogriego que estableció la relación entre la flotabilidad y el líquido desplazado, es decir el empuje que hace un fluido sobre un objeto con cierta densidad y volumen. Se podrá demostrar al pesar distintos objetos en el agua, realizando cálculos que llevarán a determinar la densidad de distintas formas, para posteriormente establecer una analogía y comparación de los resultados obtenidos. Además, sepodrán determinar aquellos factores que influyen en esta variable.
La primera actividad consiste en la determinación de la densidad del agua, mediante su masa y volumen, como la densidad de este fluido es cercano a 1, se deduce que la cantidad de volumen medido por la probeta debiese ser cercano a la masa del agua.
En la segunda actividad, se realiza el mismo procedimiento anterior, pero esta vez alagua se le agrega sal, a modo de hipótesis es que la densidad debe variar ya que se cambió la masa, pero no el volumen.
La tercera actividad consiste en medir la profundidad de un tubo a medida que se le va colocando peso, hasta que llegue el momento en que tope con el fondo del envase que tiene el agua, la hipótesis en esta actividad consiste que a mayor masa la densidad aumenta, provocando queal superar la densidad del líquido el objeto se hunda.
Marco teórico
Principio de Arquímedes: Este principio afirma que “un cuerpo sumergido (total o parcialmente) sufre un empuje hacia arriba por una fuerza igual, al peso del fluido que desplaza”. Valido para líquidos y gases, ya que estos son considerados fluidos. Se puede deducir que sobre este cuerpo estarán actuando dos fuerzas que seránel peso que es vertical y hacia abajo y el empuje que es vertical y hacia arriba. El volumen de agua desplazada será idéntico al volumen de la parte sumergida del cuerpo, es por esto que puede ser total o parcialmente sumergido.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figura: 
El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con elresto del fluido: la fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación donde depende de la profundidad y de elementos de la superficie. Como se dijo está en equilibrio, por consiguiente la resultante (empuje) de las fuerzas debidas a la presión se deben anular con el peso de dicha porción de fluido.
Empuje=peso=rf·gVDonde rf  corresponde a la densidad del fluido, g...