Principios De Arquimides
Páginas: 8 (1904 palabras)
Publicado: 13 de octubre de 2012
INTRODUCCIÓN
Cuando se sumerge un cuerpo en un líquido podemos sentir que su peso disminuye. Esto es debido a que, todo cuerpo sumergido recibe una fuerza de abajo hacia arriba. Esta fuerza es conocida como fuerza de empuje o boyamiento, esta fuerza actúa verticalmente hacia arriba. Según Arquímedes la fuerza de empuje o de boyamiento es igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo.Fb=γ*Vd
Este experimento consiste en analizar la estabilidad de cuerpos flotantes. Se cuenta con un cuerpo flotante al cual se le puede variar la posición del centro de gravedad y del metacentro de modo de estudiar su equilibrio. El aparato permite medir las variables que determinan el equilibrio del cuerpo flotante para realizar comparaciones con la teoría.
OBJETIVOS
* Estudiar el principiode Arquímedes y las condiciones de estabilidad rotacional.
* Verificar que la altura del metacentro experimental del pontón es aproximadamente constante e igual al valor teórico.
* Establecer condiciones de estabilidad para un cuerpo flotante, haciendo variar su centro de masa, mediante unos pesos móviles.
* Determinar la altura metacéntrica en forma teórica y experimental de uncuerpo flotante.
* Demostrar que aunque se haga variar el peso horizontal el cual hace que se incline el pontón, y haga variar el ángulo de rotación la altura metacéntrica permanece constante
El principio de Arquímedes
Los ingenieros que proyectan las presas y obras sumergidas se interesan mucho más por el agua en reposo que por el agua en movimiento.
Estos proyectos requieren elconocimiento de la Hidrostática, que es la ciencia de los líquidos en reposo y, con más precisión, de las presiones que éstos ejercen sobre las paredes de los depósitos, sobre los cuerpos flotantes o sobre los objetos sumergidos.
Uno de los primeros descubrimientos científicos de Arquímedes tenía relación con la Hidrostática. Arquímedes llegó a la conclusión de que si se sumerge en un recipiente llenode agua un objeto, desplazaría un volumen de agua igual a su propio volumen.
Dedujo también que si la corona fuese sólo de oro, su peso sería distinto que si hubiese sido, por ejemplo, de oro y plata, porque la plata es menos densa que el oro. Por el contrario, a igualdad de peso, una corona de oro tendría un volumen menor que una corona de oro y plata.
Introdujo un trozo de oro puro enun recipiente de agua y midió el agua desplazada. Pesó el oro fuera del agua y dividió el peso obtenido por el peso de agua desalojada, obteniendo así el peso específico del oro puro. Repitió este procedimiento con la corona y encontró que ésta tenía un peso específico inferior al del oro puro, demostrando que la corona estaba hecha de una mezcla de metales.
Fuerza de Boyamiento
La fuerzaresultante ejercida sobre un cuerpo por un fluido estático que se encuentra sumergido o flotando se conoce como la fuerza de boyamiento. Ésta siempre actúa verticalmente hacia arriba.
No puede existir componente horizontal de la resultante debido a que la proyección del cuerpo sumergido o la porción sumergida de un cuerpo flotante sobre un plano vertical siempre es cero.
La fuerza deboyamiento sobre un cuerpo sumergido es la diferencia entre la componente vertical de la fuerza de presión en su lado superior y la componente vertical de la fuerza de presión en su lado inferior.
En la figura 1, la fuerza hacia arriba sobre el lado inferior es igual al peso del líquido, real o imaginario, que se encuentra verticalmente por encima de la superficie ABC, indicada por el peso dellíquido dentro de ABCEFA.
La fuerza hacia abajo, sobre la superficie superior, es igual al peso del líquido en ADCEFA. La diferencia entre estas dos fuerzas es una fuerza, verticalmente hacia arriba, debida al peso del líquido en AB CD, es decir el desplazado por el sólido. En forma de ecuación:
En la cual FB es la fuerza de boyamiento, V es el volumen de fluido y γ es el peso específico...
Cuando se sumerge un cuerpo en un líquido podemos sentir que su peso disminuye. Esto es debido a que, todo cuerpo sumergido recibe una fuerza de abajo hacia arriba. Esta fuerza es conocida como fuerza de empuje o boyamiento, esta fuerza actúa verticalmente hacia arriba. Según Arquímedes la fuerza de empuje o de boyamiento es igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo.Fb=γ*Vd
Este experimento consiste en analizar la estabilidad de cuerpos flotantes. Se cuenta con un cuerpo flotante al cual se le puede variar la posición del centro de gravedad y del metacentro de modo de estudiar su equilibrio. El aparato permite medir las variables que determinan el equilibrio del cuerpo flotante para realizar comparaciones con la teoría.
OBJETIVOS
* Estudiar el principiode Arquímedes y las condiciones de estabilidad rotacional.
* Verificar que la altura del metacentro experimental del pontón es aproximadamente constante e igual al valor teórico.
* Establecer condiciones de estabilidad para un cuerpo flotante, haciendo variar su centro de masa, mediante unos pesos móviles.
* Determinar la altura metacéntrica en forma teórica y experimental de uncuerpo flotante.
* Demostrar que aunque se haga variar el peso horizontal el cual hace que se incline el pontón, y haga variar el ángulo de rotación la altura metacéntrica permanece constante
El principio de Arquímedes
Los ingenieros que proyectan las presas y obras sumergidas se interesan mucho más por el agua en reposo que por el agua en movimiento.
Estos proyectos requieren elconocimiento de la Hidrostática, que es la ciencia de los líquidos en reposo y, con más precisión, de las presiones que éstos ejercen sobre las paredes de los depósitos, sobre los cuerpos flotantes o sobre los objetos sumergidos.
Uno de los primeros descubrimientos científicos de Arquímedes tenía relación con la Hidrostática. Arquímedes llegó a la conclusión de que si se sumerge en un recipiente llenode agua un objeto, desplazaría un volumen de agua igual a su propio volumen.
Dedujo también que si la corona fuese sólo de oro, su peso sería distinto que si hubiese sido, por ejemplo, de oro y plata, porque la plata es menos densa que el oro. Por el contrario, a igualdad de peso, una corona de oro tendría un volumen menor que una corona de oro y plata.
Introdujo un trozo de oro puro enun recipiente de agua y midió el agua desplazada. Pesó el oro fuera del agua y dividió el peso obtenido por el peso de agua desalojada, obteniendo así el peso específico del oro puro. Repitió este procedimiento con la corona y encontró que ésta tenía un peso específico inferior al del oro puro, demostrando que la corona estaba hecha de una mezcla de metales.
Fuerza de Boyamiento
La fuerzaresultante ejercida sobre un cuerpo por un fluido estático que se encuentra sumergido o flotando se conoce como la fuerza de boyamiento. Ésta siempre actúa verticalmente hacia arriba.
No puede existir componente horizontal de la resultante debido a que la proyección del cuerpo sumergido o la porción sumergida de un cuerpo flotante sobre un plano vertical siempre es cero.
La fuerza deboyamiento sobre un cuerpo sumergido es la diferencia entre la componente vertical de la fuerza de presión en su lado superior y la componente vertical de la fuerza de presión en su lado inferior.
En la figura 1, la fuerza hacia arriba sobre el lado inferior es igual al peso del líquido, real o imaginario, que se encuentra verticalmente por encima de la superficie ABC, indicada por el peso dellíquido dentro de ABCEFA.
La fuerza hacia abajo, sobre la superficie superior, es igual al peso del líquido en ADCEFA. La diferencia entre estas dos fuerzas es una fuerza, verticalmente hacia arriba, debida al peso del líquido en AB CD, es decir el desplazado por el sólido. En forma de ecuación:
En la cual FB es la fuerza de boyamiento, V es el volumen de fluido y γ es el peso específico...
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