PRACTICA No 6

PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

INTRODUCCIÓN

El estudio de los fluidos constituye el objeto de la estática de fluidos, una parte de la física comprende la hidrostática o estudio de los líquidos en equilibrio, ya la aerostática de los gases en equilibrio y en particular del aire.Se entiende por fluido un estado de la materia en el que la forma de los cuerpos no es constante, sino que se adapta a la del recipiente que los contiene. La materia fluida puede ser trasvasada de un recipiente a otro, es decir, tiene la capacidad de fluir. Los líquidos ya los gases corresponden a dos tipos diferentes de fluidos. Los primeros tienen un volumen constante que no puede modificarse apreciablemente por compresión. Se dice por ello que son fluidos incompresibles: Los segundos no tienen un volumen propio, si no que ocupan el del recipiente que los contiene; son fluidos compresibles porque, a diferencia de los líquidos, si se pueden comprimirlos.En un fluido la fuerza debe actuar siempre de forma perpendicular a la superficie de este fluido. Por tanto la hidrostática solo considera fluidos en reposo relativo.

PRUEBA No 6.- ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL PRINCIPIO DE

ARQUIMEDES

6.1. OBJETIVO GENERAL Y OBJETIVOS ESPECIFICOS

6.1.1. Objetivo General

Demostrar el principio de Arquímedes; es decir, que el empuje es igual al peso del liquido desalojado.

6.1.2. Objetivo especifico

Estudio entre el empuje hidrostático de un cuerpo y el peso del líquido desalojado, utilizando una balanza y el cilindro de Arquímedes.

Estudio de la dependencia del empuje respecto al volumen del cuerpo sumergido.

Determinación de la densidad de un sólido.

6.2. EQUIPO Y MATERIAL

1. Balanza2. Soportes3. Cilindro de Arquímedes4. Juego de pesas 5. calibre vernier6. Jeringa Plástica7. Gancho 8. Vaso de precipitados9. agua10. dinamómetro11. jarra graduada de 1 L

6.3. MONTAJE DEL EQUIPO

Preparación de la balanza: Montaje parte I

Levante el platillo de la balanza (Figura 6.1.)

Cuelgue el cilindro hueco.

Tare la balanza antes de la medición (tarar significa poner a cero la balanza en un dado estado de carga). A tal efecto, cuelgue un peso (50 g ó más) sobre el tornillo de ajuste de tara de la balanza.

A continuación cuelgue el cilindro solido.

Desplace los pesos de la balanza y ajuste el vernier a efecto de que se reanude el equilibrio.

Preparación del cuerpo sumergido: Montaje parte II

Arme el soporte de acuerdo con la figura 6.2.

Cuelgue el cuerpo en el gancho.

Regule la altura en el montaje de los tubos de soporte soltando con cuidado el tornillo inferior de la mordaza universal.

6.4. PROCEDIMIENTO

Parte I. Medición con balanza

1. Cuelgue el cilindro solido en balanza y determine su peso (Waire).

2. Llene el vaso de precipitados con unos 200ml de agua y colóquelo de tal forma que el cilindro solido se introduzca completamente en el líquido. Al mismo tiempo observe la desviación de la aguja indicadora de la balanza.

3. Restaure el equilibrio de la balanza llenando con agua el cilindro hueco, paso a paso, hasta el borde superior y observe que la aguja de la balanza vuelva a cero.

Parte II. Medición con dinamómetro

1. Determine el volumen de cada división del cilindro de aluminio en base a la medida de su diámetro y altura, con un calibre vernier.

2. Cuelgue el cuerpo en el dinamómetro y determine su peso (Waire).

3. Luego desplace el cuerpo hacia abajo con el soporte regulando la altura hasta que quede sumergido en el agua la primera división del cilindro.

4. Lea el peso sumergido W, en el dinamómetro y calcule el empuje E.

5. Proceda del mismo modo con las demás divisiones.

6.5. TABULACIÓN DE DATOS, RESULTADOS EXPERIMENTALES

Y ANALITICOS

PARTE I. MEDICION CON BALANZA

Waire=6,018*E-1 N

CilindroV WS E

e

(%)

1 5.321*E-5 8.416*E-2 5.176*E-1 994.022 1180 1155.723 2.057

PARTE II. MEDICION CON DINAMOMETRO

Waire=0,6 N

CilindroV WS E

e

(%)

1 9.587*E-6 0.520 0.080 2 1.915*E-5 0.440 0.160

3 2.873*E-5 0.320 0.280 1052.984 1180 1192.057 1.022

4 3.831*E-5 0.230 0.370

5 4.789*E-5 0.140 0.460

6 5.321*E-5 0.070 0.530

6.6. CÁLCULOS

6.6.1. CALCULOS MATEMATICOS

CALCULOS MATEMATICOS DE LA BALANZA:

D=3.492*E-2 [m] H=5.556*E-8 [m]

E= 6.018* E-1 - 8.416* E -2

E= 5.176 * E -1

CALCULOS MATEMATICOS DEL DINAMOMETRO:

0.600-0.520=0.080 N

0.600-0.440=0.160 N

0.600-0.320=0.286 N

0.600-0.230=0.370 N

0.600-0.140=0.460 N

0.600-0.070=0.530 N

6.6.2.GRAFICAS

6.7. ANALISIS DE RESULTADO

En los resultados hemos hallado el error % de la balanza 2.057 y del dinamómetro 1.022

esto nos demuestra que nuestros cálculos fueron con la mayor precisión.

6.8. CONCLUSIONES

Terminada la practica sobre se verificaron las formulas aplicadas a la parte hidrostática

obteniendo así un empuje y la densidad para un cuerpo, fue una practica sencilla y

exitosa.