UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORUNIDAD DE FISICA

INFORME DE PRACTICAS

FACULTAD: INGENIERÍA CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICA

CURSO: 02 PARALELO: 01

CARRERA: INGENIERÍA CIVIL FECHA: 28/04/2015

GRUPO Nº ESTUDIANTES:

1• ALVAREZ DIEGO• ALBAN ALEXIS• ANGOS KEVIN• AMAGUAYA MARIO

Nº NOMBRE DE LA PRACTICA: PRINCIPIO DE ARQUIMIDES

OBJETIVOS Aplicar el principio de Arquímedes en la medición de densidad.Observar el empuje que provoca un líquido en los cuerpos sumergidos.Medir el volumen de un cuerpo utilizando el peso aparente

MATERIAL EXPERIMENTAL: DISPOSITIVO

1. Balanza hidrostática A ± ____________( )

2. Cuerpo de prueba3. Recipiente con agua4. Juego de masas calibradas5. Alambre delgado6. Material de soporte

1

23

FUNDAMENTO CONCEPTUAL:

Ejemplo del Principio de Arquímedes: El volumen adicional en la segunda probeta corresponde al volumen desplazado por el sólido sumergido (que naturalmente coincide con el volumen del sólido).

TABLA DE DENSIDADES:

5 6

4

PROCEDIMIENTO:

1. Armar el equipo de conformidad con la figura 1.2. Acoplar la balanza en la varilla vertical, en el plato derecho de la balanza suspender el

alambre y encerar la balanza

Cuerpo de prueba (Hierro)3. Suspender el cuerpo de prueba del extremo libre del alambre y determinar su peso en el aire

(Pa) añadiendo masas en el plato izquierdo y moviendo el jinetillo de la regla principal, hasta que la balanza recupere su equilibrio, Registrar los datos en la tabla 1.

4. Sumergir el cuerpo suspendido completamente en el recipiente con agua, a este valor lo llamaremos peso aparente o peso sumergido (Ps), añadir masas en el plato izquierdo y mover el jinetillo de la regla principal, hasta que la balanza recupere su equilibrio

5. Repetir el proceso descrito para los cuerpos de prueba restantes6. Registrar los valores en la tabla 1

Cuerpo de prueba (Plomo)7. Suspender el cuerpo de prueba del extremo libre del alambre y determinar su peso en el aire

(Pa) añadiendo masas en el plato izquierdo y moviendo el jinetillo de la regla principal, hasta que la balanza recupere su equilibrio, Registrar los datos en la tabla 2.

8. Sumergir el cuerpo suspendido completamente en el recipiente con agua, a este valor lo llamaremos peso aparente o peso sumergido (Ps), añadir masas en el plato izquierdo y mover el jinetillo de la regla principal, hasta que la balanza recupere su equilibrio

9. Repetir el proceso descrito para los cuerpos de prueba restantes10. Registrar los valores en la tabla 2

REGISTRO DE MEDICIONES

TABLA 1 (HIERRO)Cuerpo Peso

despreciable(alambre)

Masas calibradas (g)

Medición jinetillo (g)

Gravedad(m/s²)

Peso(N)

Hierro en el aire 0 65 0,2 9,8 0,64

Hierro sumergido 0 55 2,1 9,8 0,56

Empuje (N) 0,08Densidad (kg/m³) 8000

___________________________________________________________________________

TABLA 2 (PLOMO)Cuerpo Peso

despreciable (alambre)

Masas calibradas (g)

Medición jinetillo (g)

Gravedad(m/s²)

Peso(N)

Plomo0 110 9,8 1,08

Plomo sumergido 0 98 0,3 9,8 0,98

Empuje (N) 0,1Densidad (kg/m³) 10800

CÁLCULOS Y RESULTADOS

(Una vez sumergido el cuerpo):

Realizando (1)-(2)

Teniendo la ecuación para calcular la densidad de un cuerpo:

Calculo de la densidad del Hierro:

Para calcula el peso del hierro (Pc) se suman las masas calibradas usadas para equilibrar la balanza hidrostática y lo que marque el jinetillo y se lo multiplica por la gravedad para tener el peso en Néwtones.

Hierro en el aire

Masas calibradas (g) = 65

Medición jinetillo (g) = 0,2

Entonces:

Hierro en el agua

Masas calibradas (g) = 55

Medición jinetillo (g) = 2,1

Entonces:

Calculo del Empuje:

Calculo de la densidad:

Calculo de la densidad del Plomo:

Para calcula el peso del plomo (Pc) se suman las masas calibradas usadas para equilibrar la balanza hidrostática y lo que marque el jinetillo y se lo multiplica por la gravedad para tener el peso en Néwtones.

Plomo en el aire

Masas calibradas (g) = 110

Medición jinetillo (g) = 0

Entonces:

Plomo en el agua

Masas calibradas (g) = 98

Medición jinetillo (g) = 0.3

Entonces:

Calculo del Empuje:

Calculo de la densidad:

Calculo del error porcentual

Calculo del error porcentual en la densidad del hierro.

Calculo del error porcentual en la densidad del plomo.

CONCLUSIONES: La densidad del hierro es de 7870 kg/m٠3 la densidad experimental calculada fue de 8000 kg/m٠3 obteniendo un error de 1.6%. Por ende las condiciones establecidas en el experimento se asemejan bastante a la realidad.

En el caso del plomo su densidad es de 11340kg/m٠3, la obtenida experimentalmente fue de 10800 kg/m٠3 arrojando un error de un 5%.

El empuje que provoco el hierro sumergido fue de 0.08 N. En el caso del plomo sumergido se obtuvo un empuje de 0.1N 0.02 veces mayor que en el caso de hierro.

PREGUNTAS DE EVALUACION

Calcular el empuje que experimenta cada cuerpo de prueba al ser sumergido ¿Qué cuerpo de prueba experimenta mayor empuje? ¿cuál es su relación con la densidad?

Conociendo el empuje encontrar el valor de cada cuerpo de prueba Utilizando el valor del peso del cuerpo y el empuje, calcular la densidad de cada

cuerpo de prueba en el sistema internacional Comparar los valores experimentales de la densidad con los valores teóricos, la

diferencia expresar en porcentaje (%) de error e indicar si los resultados son o no son tolerables.

BIBLIOGRAFIA:

Ortega, Manuel R. (1989-2006). Lecciones de Física (4 volúmenes). Monytex.

Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Física 4ª. CECSA, México.

Tipler, Paul A. (2000). Física para la ciencia y la tecnología (2 volúmenes). Barcelona: Ed. Reverté.

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

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

Tabla de densidades tomada de: http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/densidades.pdf

https://labquimica.files.wordpress.com/2010/04/clip_image018.gif