I. RESUMEN

Mediante este trabajo presentamos los resultados de un experimento básico para comprobar el principio de Arquímedes; determinando la densidad, el volumen, masas (las cuales son masa al aire y masa sumergida) de los dos sólidos utilizados.También se explica en forma teórica lo que es el principio de Arquímedes.

II. OBJETIVOS

Medir experimentalmente la fuerza d empuje según el principio de Arquímedes

midiendo la densidad de los líquidos y cuerpos solidos.

Medir directamente la densidad de un líquido.

III. FUNDAMENTO TEÓRICO

1. Principio de Arquímedes

El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SIU). El principio de Arquímedes se formula así:

.

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido rf por la aceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V.

Se sustituye la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

Si sustituimos la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones. Las fuerzas debidas a la presión

no cambian, por tanto, su resultante que hemos denominado empuje es la misma y actúa en el mismo punto, denominado centro de empuje.

Lo que cambia es el peso del cuerpo sólido y su punto de aplicación que es el centro de masa, que puede o no coincidir con el centro de empuje.

Por tanto, sobre el cuerpo actúan dos fuerzas: el empuje y el peso del cuerpo, que no tienen en principio el mismo valor ni están aplicadas en el mismo punto.

En los casos más simples, supondremos que el sólido y el fluido son homogéneos y por tanto, coincide el centro de masa del cuerpo con el centro de empuje.

IV. MATERIALES, EQUIPOS O INSTRUMENTOS

Probetas con escalas en 2ml

Agua

Cilindro de madera y acero.

Vernier 0.05mm

Balanza 0.1g

V. PROCEDIMIENTO

Llené la probeta hasta 110ml.

Pesé la esfera y el cilindro de madera

Se fijó el cilindro en un hilo y se introdujo en la probeta con

agua y dejé que flote libremente, consiguiendo el equilibrio

medí el volumen de agua desplazada (V2)

Y se hizo lo mismo con la esfera.

VI. ANÁLISIS Y RESULTADOS

1. Esfera (según la tabla N°1)

∆V=V 2−V 1=116−110=6ml

V= 43π r3=4

3×3.14×0.01113=5.729×10−6m3

2. Cilindro de madera (según la tabla N°2)

∆V=V 2−V 1=120−110=10ml

V=π r2h=13.744×10−6m3

VII.CONCLUSIONES

Se midió experimentalmente la fuerza d empuje según el principio de Arquímedes

midiendo la densidad de los líquidos y cuerpos sólidos.

Se midió directamente la densidad de un líquido.

VIII. CUESTIONARIO

1. Calcular la fuerza de empuje sobre el cuerpo (madera) que ejerce el agua, etc.

2. Que otros métodos existen para medir las densidades de los líquidos y solidos?

3. Según la parte I. variara las densidades de los líquidos si se utilizaran dos tubos de

diferentes diámetros. Demuestre analíticamente.

4. De los líquidos con los cuales ha trabajado. Cual es el más pesado. De un orden.

IX. BIBLIOGRAFÍA

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/arquimedes/arquimedes.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Arqu%C3%ADmedes

ANEXO

TABLA N°1 DATOS EXPERIMENTALES PARA LA ESFERA

masa V1 V2 V radio

45.5g 110 ml 116 ml 6 ml 0.0111 m

TABLA N°2 DATOS EXPERIMENTALES PARA EL CILINDRO

masa V1 V2 V Diámetro Altura10.5 g 110 ml 120 ml 10 ml 0.025 m 0.028 m