EXPERIMENTO N 03: PRINCIPIO DE ARQUMEDES1. OBJETIVOS Comprobar experimental mente el principio de Arqumedes. Determinar la densidad del lquido (agua y aceite) de manera experimental. 2. FUNDAMENTOS TERICOS: El principio de Arqumedes establece que el empuje que experimenta un objeto completa o parcialmente sumergido en un fluido es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.E = m f g = f Vg

Donde f es la densidad del fluido, Ves el volumen sumergido del objeto y ges la aceleracin de la gravedad.

P

E

El volumen sumergido es igual al rea de la seccin, A, multiplicado por la altura sumergida, h. El empuje boyante puede describirse como:E = f ( Ah) g

Si el objeto se va sumergiendo en el fluido mientras se est midiendo el empuje, la pendiente de Efrente a hes proporcional a la densidad del fluido.

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3. 4.

MATERIALES NECESARIOS: Base y soporte Recipiente, 1000 mL Cilindro metlico, con enganche Regla graduada Hilo PROCEDIMIENTOS: 4.1. ESQUEMA DEL EXPERIMENTO El esquema del experimento es como se muestra en la figura (1) y en la figura (2) se muestra el diagrama de fuerzas que actan sobre el bloque sumergido en el lquido (agua o aceite): Sensor de fuerza Software DataStudio Gato Abrazadera, ngulo derecho Soporte

Figura (1) Esquema de instalacion de los equipos del experimento

Figura (2) Diagrama de fuerzas del esquema del experimento, y datos a tomar en el experimento de Principio de Arqumedes

4.2. DATOS EXPERIMENTALES Los datos a considerar en el experimento son los siguientes: Cilindro: Tabla 1Valor

Peso del cilindro (N) Dimetro(m) Altura(m) Radio(m) rea de la base( m 2 ) Para poder calcular la densidad del lquido, Calcularemos la tensin en la cuerda y la profundidad a la que es sumergido el cilindro, estos datos los registraremos en la Tabla 2.

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Tabla 2N Tensin (T) Profundidad (h) Empuje ('E')

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5. CUESTIONARIO: 1. 2. 3. 4. DENSIDAD DEL AGUA Realizar una grfica de los datos experimentales de E vs h, y realice un anlisis de interpretacin fsica de la grfica. Determine la pendiente de la curva de fuerza de empuje frente a profundidad (E vs h). mediante el mtodo de mnimos cuadrados para el agua. Calcule la densidad del aguaigualando la pendiente con Agy despejando por . Compare el valor obtenido con el valor comnmente aceptado de la densidad del agua. Cul es el porcentaje de diferencia? DENSIDAD DEL ACEITE Realizar una grfica de los datos experimentales de E vs h, y realice un anlisis de interpretacin fsica de la grfica. Determine la pendiente de la curva de fuerza de empuje frente a profundidad (E vs h). mediante el mtodo de mnimos cuadrados para el aceite. Calcule la densidad del aceite igualando la pendiente con Agy despejando por . Compare el valor obtenido con el valor comnmente aceptado de la densidad del aceite. Cul es el porcentaje de diferencia?

5. 6. 7. 8.

9. Es el aceite vegetal igual, menos o ms denso que el agua? Explique su respuesta. 10. Que fuentes de error aparecen en la determinacin de la densidad de los lquidos en el experimento. 11. Por qu es tan fcil flotar en el ocano? En cul de estos lugares sentira un mayor empuje: una piscina llena de aceite o una piscina llena de almibar? 6. CONCLUSIONES: 7. BIBLIOGRAFIA: [1] Volkenshtein, Problemas de fsica general, edit. MIR [2] Frish Timoreva, Curso de fsica general, edit MIR [3] E. Wittenbauer, Problemas de mecnica general, Edit MIR, 1976 [4] Laboratorio de Fsica con Ordenador, PASCO scientific, 1998 [5] Robert Resnick, David Hallidayy Kenneth S. Krane, Fisica Vol. 1 , 1993 [6] Serway Beichner, Fisica para ciencias e ingeniera Tomo 1, edit McGraw-Hhill,2000 [7] Marcelo Alonso, Edward J. Finn, Fisicavol I, ,1987http://phet.colorado.edu/en/simulation/buoyancy http://phet.colorado.edu/en/simulation/states-of-matter

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