Trabajo de hidrostatica

Trabajo Práctico de Física Nº3
Hidrostática

En este Trabajo Práctico utilizamos las iniciales gf, para referirnos a gramos fuerza.

Síntesis:
Realizando este Trabajo Práctico pudimos concluir que el empuje que experimenta un cuerpo sumergido en un líquido es igual al peso del líquido desplazado.
Llegamos a estas conclusiones mediante 2 mediciones:
• La observación de los cambios depeso de un cuerpo dentro y fuera de un líquido.
• La medición del peso del volumen de líquido.

Introducción:
Nuestro objetivo es estudiar la interacción, que tiene lugar al sumergir un cuerpo en un líquido, entre dicho cuerpo y el fluido en que él mismo se halla sumergido. También buscamos determinar de qué magnitudes depende dicha interacción y cuáles son las características de dichasdependencias.
Como estamos estudiando interacciones, que son estáticas, nos va a interesar determinar el módulo de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, para determinarlas es necesario utilizar el dinamómetro (es un resorte y una escala que sirve para medir fuerzas).
Nosotros vamos a tratar de demostrar el principio de Arquímedes; el objetivo de este trabajo es corroborarlo. El teorema dice:“cuando un objeto se sumerge total o parcialmente en un líquido, éste experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del líquido desalojado.”
Nuestra hipótesis es que el empuje que afecta a un cuerpo al estar sumergido en un fluido, va a variar de acuerdo al peso de este cuerpo.

Procedimiento experimental:

Elementos utilizados:
• 5 cilindros de distintos volúmenes y/o pesos (4 de distintosvolúmenes y pesos pero hechos del mismo material y 2 de igual volumen, pero de distinto material).
• 2 líquidos diferentes. (agua y alcohol).
• 2 vasos de precipitados.
• Dinamómetro y soporte (pie universal).
• Probeta graduada.
• Vaso de derrame.
• Recipiente colector.

Procedimiento:
Para realizar la experiencia utilizamos un dispositivo experimental compuestopor un pie universal al cual está unida una agarradera de donde cuelga un dinamómetro. Este es un resorte con una escala que nos permite medir cual es el modulo que ejerce el resorte. Utilizaremos cinco pesas, de las cuales cuatro son de aluminio y de distinto peso y una es de bronce y de peso igual a la de menor peso de las de aluminio. También usaremos un vaso de precipitados, un vaso dederrame, un recipiente recolector y una probeta gradual. Por último, necesitaremos dos fluidos distintos, en este caso utilizamos agua y alcohol.
El procedimiento que seguimos para realizar esta experiencia fue primero fue colgar una de las pesas, comenzamos con la de menor masa de las de aluminio, para obtener su peso (P). Luego, sumergimos a esta pesa dentro del fluido, sin descolgarla deldinamómetro, para tomar nuevamente su peso, que en este caso llamaremos peso aparente (PA). Realizamos este procedimiento con las pesas restantes desde la pesa de menor masa de aluminio, a la de mayor y por último la pesa de bronce.
Estos cilindros se pesan con el dinamómetro, que debe estar colocado de la siguiente forma: se coloca el cilindro en el dinamómetro, de forma tal que quede suspendido y enequilibrio. El peso del cuerpo se lee en la escala del dinamómetro.

Gráfico 1: Estructura del proceso de medición de los pesos de los cilindros en el aire.

Luego, al pesar los mismos cuerpos sumergidos en agua se sumerge todo el cilindro en el agua, mientras está sumergido observamos el peso que se lee en el dinamómetro. Los cuerpos deben sumergirse teniendo cuidado de que no toquen los bordes oel fondo del vaso de precipitados. Observamos que varia la fuerza marcada en el dinamómetro.

Gráfico 2: Estructura del proceso de medición del peso sumergido en agua.

Realizamos los mismos procesos, pero sumergiendo los cuerpos en alcohol. Todo el procedimiento (menos el de tomar el peso de los cilindros), se realizará nuevamente cambiando el fluido, utilizando alcohol, y por lo tanto...