INFORME TRES DE LABORATORIOI.- OBJETIVOS Comprobar experimentalmente el principio de Arqumedes. Determinar la densidad del liquido (agua y aceite) de manera experimental.II.- FUNDAMENTOS TEORICOS El principio de Arqumedes establece que el empuje que experimenta un objeto completo o parcialmente sumergido en un fluido es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.E = mfg = pfVg Donde: pf es la densidad del fluido V es el volumen sumergido del objeto g es la aceleracin de la gravedad

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

E = pf (Ah) g

Si el objeto se va a sumergir en el fluido mientras se est midiendo el empuje, la pendiente de E frente a h es proporcional a la densidad del fluido.

III.- MATERIALES NECESARIOS:

Base y soporte Recipiente, 1000mL Cilindro metlico, con enganche Regla graduada Hilo Sensor de fuerza Software DataStudio Vidrios de mismo espesor Abrazadera, ngulo derecho Soporte

IV.- PROCEDIMIENTOS:

1) ESQUEMA DEL EXPERIMENTO

El esquema del experimento es como se muestra en la fig. (1), se ven las fuerzas que actan sobre el bloque sumergido en el lquido (agua o aceite):

Fig. 12) DATOS EXPERIMENTALES

Los datos obtenidos en el experimento realizado son los siguientes: Cilindro:Valor

Peso del cilindro (N)948.89N

Dimetro(m)0.038m

Altura(m)0.07m

Radio(m)0.019m

rea de la base(m2)1.134x10-3m2

g= 9.7723

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 registramos en la tabla siguiente:Tabla para el aceite:

NTensin(T)Profundidad(h)Empuje(E)

10.004m0.05N

20.008m0.09N

30.012m0.14N

40.016m0.18N

50.020m0.24N

60.024m0.27N

70.028m0.31N

80.032m0.36N

90.036m0.41N

100.056m0.66N

Tabla para el agua:

NTensin(T)Profundidad(h)Empuje(E)

14mm0.03N

28mm0.09N

312mm0.13N

416mm0.18N

520mm0.23N

624mm0.27N

728mm0.32N

832mm0.37N

936mm0.42N

V.- CUESTIONARIODENSIDAD DEL AGUA1. Realizar una grafica de los datos experimentales de E vs h, y realice un anlisis de interpretacin fsica de la grafica.

La grafica tiene una pendiente regularmente recta por lo que se cumple la relacin empuje y profundidad que se conoca tericamente.

2. Determine la pendiente de la curva de fuerza de empuje frente a profundidad (E vs h), mediante el mtodo de los mnimos cuadrados para el agua.Tabla de Datos

XY X2 X*Y

0.0040.031.6E-50.00012

0.0080.096.4E-50.00072

0.0120.130.0001440.00156

0.0160.180.0002560.00288

0.020.230.00040.0046

0.0240.270.0005760.00648

0.0280.320.0007840.00896

0.0320.370.0010240.01184

0.0360.420.0012960.01512

Totales0.182.04 0.00456 0.05228

Entonces:

b= ((9) (0.05228)-(0.18) (2.04)) / ((9) (0.00456)-(0.18)2)b=11.9583333333a= (2.04 - 11.9583333333*0.18)/9a=-0.0125Y=bx-a

Y=11.958x-0.0125La pendiente esta dado por b= 11.958

3. Calcule la densidad del agua igualando la pendiente con PAg y despejando por p.b: pendiente de la recta A=1.134x10-3 g=9.7723b=pAgp=b/Ag p=11.958/0.001134x9.7723p= 1.079La densidad del agua es igual a 1079.06kg/m3

4. Compare el valor obtenido con el valor comnmente aceptado de la densidad del agua. Cul es el porcentaje de diferencia?La densidad del agua est dada por el valor de 1000 kg/m3

Porcentaje de diferencia= (1079.06-1000)(100)/1000=7.9% DENSIDAD DEL ACEITE

5. Realizar una grafica de los datos experimentales de E vs h, y realice un anlisis de interpretacin fsica de la grafica.

6. Determine la pendiente de la curva de fuerza de empuje frente a profundidad (E vs h), mediante el mtodo de los mnimos cuadrados para el aguaTabla de Datos

XY X2 X*Y

0.0040.051.6E-50.0002

0.0080.096.4E-50.00072

0.0120.140.0001440.00168

0.0160.180.0002560.00288

0.020.240.00040.0048

0.0240.270.0005760.00648

0.0280.310.0007840.00868

0.0320.360.0010240.01152

0.0360.410.0012960.01476

0.0560.660.0031360.03696

Totales0.2362.71 0.007696 0.08868

Entonces:

b= ((10) (0.08868)-(0.236) (2.71)) / ((10)(0.007696)-(0.236)2)b=11.6271632807a= (2.71 - 11.6271632807*0.236)/10a=-0.00340105342363Y=bx-a

Y=11.627x-0.0034

La pendiente esta dado por b= 11.627

7. Calcule la densidad del agua igualando la pendiente con PAgy despejando por p.b: pendiente de la recta A=1.134x10-3 g=9.7723b=pAgp=b/Ag p=11.627/0.001134x9.7723p= 1049.2La densidad del agua es igual a 1049.2kg/m3

8. Compare el valor obtenido con el valor comnmente aceptado de la densidad del agua. Cul es el porcentaje de diferencia?

La densidad del aceite vegetal es de 925kg/m3

Porcentaje de diferencia= (1049.2-925)(100)/925=13.4%

9. Es el aceite vegetal igual, menos o ms denso que el agua? Explique su respuesta.

El aceite vegetal es menos denso que el agua.Porque dado que el agua tiene mayor densidad que el aceite por lo tanto tiene mayor masa por unidad de volumen lo que lo hace ms denso. Por lo que el aceite flota en el agua.

10. Que fuentes de error aparecen en la determinacin de la densidad de los lquidos en el experimento.

Las fuentes de error son al no poder medir con mucha precisin la profundidad en los datos que registramos a travs del experimento. Dado que las medidas son bastante pequeas y una mala medida puede causar un porcentaje de error considerable.

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 almbar?

a) Es fcil flotar en el ocano porque el cuerpo humano es menos denso que el agua de mar.

Densidad media del cuerpo humano= 933kg/m3Densidad del agua en el ocano= 1027kg/m3

b) La densidad del almbar aproximadamente es de 1260kg/m3 y el del aceite 925kg/m3 aproximadamente.

Como sabemos a mayor densidad mayor es el empuje.Por lo que se sentira mas empuje en una piscina llena de almbar.VI.- CONCLUSIONES1. Se logr demostrar el principio de Arqumedes mediante una prctica de laboratorio asignada para dicho fin1. Se pudo desarrollar un concepto mas claro, avanzado y especfico del que se tena con base en los fundamentos tericos, partiendo de la prctica realizada.1. Se asimil y comprendi el uso correcto de los diferentes implementos dados para la prctica, aplicando este conocimiento para futuras ocasiones1. Se analizaron los diferentes resultados obtenidos en la prctica efectuada, partiendo as, hacia una adecuada comprensin del principio de Arqumedes.1. Se enlazaron los conceptos tericos aprendidos con anterioridad, a los conceptos que se necesitaron en la prctica, teniendo as, una mayor precisin en la recopilacin de datos, y una adecuada comprensin de los mismos.

VII.- BIBLIOGRAFIA Volkenshtein, problemas de fsica general, edit, MIR. Laboratorio de fsica con ordenador, PASCO scientific, 1998. Robert Resnick, David Hallidayy Kenneth S. Krane, Fisica Vol.1, 1993. Searway- Beichner, Fisica para ciencias e ingenieria Tomo 1, edit McGraw-Hhill, 2000. Marcelo Alonso, Edward J. Finn, Fisica vol 1, 1987.