UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA PRÁCTICA Principio de Arquímedes

2 Principio de Arquímedes Objetivos Obtener la densidad de diferentes cuerpos y determinar el tipo de material del que están hechos. Comprobar que la fuerza de empuje del agua hacia un cuerpo depende del volumen del objeto y no de su peso. Comprobar que a mayor volumen de agua desplazada habrá mayor empuje. Marco teórico El filósofo y griego matemático, Arquímedes, descubrió un principio que afecta a los objetos sumergidos en fluidos. El principio de Arquímedes, establece que: cualquier cuerpo sumergido, total o parcialmente en un fluido, experimenta un empuje o fuerza de flotación igual al peso del volumen desalojado del fluido. E = P e V o E = p g V Donde: P e = peso específico del fluido V = volumen desalojado g = gravedad ρ = densidad E = empuje Realizar 3 Preguntas de investigación para cada parte Realizar tres Hipótesis

3 Material 4 objetos del mismo volumen (Aluminio, madera, plomo y bronce) 1 balanza digital Regla de plástico Vernier Dinamómetros Probeta Desarrollo experimental PARTE UNO 1.- Calcular el volumen (V x ) de cada cuerpo (m 3 ). Medición de su diámetro y altura 2.- Obtener la masa (m x ) de cada cuerpo (g) por medio de la balanza digital

4 3.- Obtener la densidad de cada cuerpo (Kg/m 3 ) 4.- Con las densidades obtenidas en el punto anterior, investigar si las densidades experimentales corresponden a las teóricas. Cuerpo Volumen (m) Masa (kg) Densidad Experimental (kg/m3) Densidad Teórica (kg/m3) MATERIAL Amarillo Plata Gris PARTE DOS Descripción del experimento 1. Medir el peso de 3 cuerpos ( excepto madera) con ayuda del dinamómetro en el aire colgados en forma vertical. Anotar la lectura (N). Sugerimos utilizar una balanza digital para obtener masa (g) para verificar que el sensor esté funcionando adecuadamente.. 2. Vaciar un volumen de agua en la probeta cuidando que tenga una lectura cerrada. Anota la lectura (cm 3 ). Se sugiere usar un volumen mínimo de 150 ml.

5 3. -Introducir uno de los cuerpos lentamente dentro de la probeta con agua de forma que quede sumergido totalmente. Anota la lectura del dinamómetro (N) peso sumergido y la lectura del volumen de la probeta graduada (cm 3 ) 4. -Calcular la diferencia de las lecturas del peso en el aire y el peso sumergido del cuerpo W (N) 5. Calcular la diferencia de las lecturas del agua en la probeta graduada antes y después de sumergir al cuerpo V (cm 3 ) 6. Calcular el peso del volumen de agua desalojado y compararlo con el valor obtenido en el punto 3 ( W) 7. -Repetir los pasos del 3 al 6 para los 2 cuerpos restantes. 8. -Llenar la siguiente tabla utilizando los valores de los cuerpos completamente sumergidos (pesos y volúmenes sumergidos) Material Volumen (cm ³ ) Volumen (m³ ) Masa (g) Masa (kg) Densidad Peso real g/cm ³ kg/m ³ g N Material Volumen Volumen desplazado Peso aparente Empuje Empuje (N) final ml m³ g N experimental (N) PARTE TRES

6 2.- Vaciar un volumen de agua en la probeta cuidando que tenga una lectura cerrada. Anota la lectura (cm 3 ) 3.- Selecciona el cuerpo que tenga mayor masa o peso y cuélgalo de un dinamómetro en forma vertical. Regista su peso en el aire (N) 4. Introdúcelo lentamente dentro de la probeta con agua de forma que quede sumergida la cuarta parte del cuerpo. Anota la lectura del dinamómetro (N) y la lectura del volumen de la probeta graduada (cm 3 ) sin retirar el cuerpo del agua. 5. Continúa sumergiendo el cuerpo hasta que quede a la mitad de su altura. Anota la lectura del dinamómetro (N) y la lectura del volumen de la probeta graduada (cm 3 ) sin retirar el cuerpo del agua. 6. Continúa sumergiendo el cuerpo hasta que quede a las tres cuartas partes de su altura. Anota la lectura del dinamómetro (N) y la lectura del volumen de la probeta graduada (cm 3 ) sin retirar el cuerpo del agua. 7. Continúa sumergiendo el cuerpo hasta que quede completamente cubierto por el agua. Anota la lectura del dinamómetro (N) y la lectura del volumen de la probeta graduada (cm 3 ). 8. Escribe tus resultados en forma de tabla ( a su criterio) Observaciones y resultados Análisis

7 Conclusiones Bibliografía