GUÍA DE LABORATORIO PARA LA COMPROBACIÓN DEL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES 1. INTRODUCCIÓN

Documentos relacionados
PRÁCTICA Nº 1: MEDIDA EXPERIMENTAL DE DENSIDADES

Física para Ciencias: Principio de Arquímedes, Ecuaciones de Continuidad y Bernoulli.

Prof. Jorge Rojo Carrascosa

DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO

PROPIEDADES DE LA MATERIA

8. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN SÓLIDO

2 La densidad de una sustancia es ρ, el volumen es V, y la masa es m. Si el volumen se triplica y la densidad no cambia Cuál es la masa?

FUNDAMENTOS DE FÍSICA TEMA II GRADIENTE DE PRESIÓN

Mecánica II GONZALO GUTÍERREZ FRANCISCA GUZMÁN GIANINA MENESES. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias, Departamento de Física, Santiago, Chile

Problemas de Practica: Fluidos AP Física B de PSI. Preguntas de Multiopción

SOLUCIONARIO GUÍA ELECTIVO Fluidos I: el principio de Pascal y el principio de Arquímedes

1 PRACTICA # 1 PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS

Experiencia P13: Principio de Arquímedes Sensor de fuerza

PRESIÓN Y ESTÁTICA DE FLUIDOS

Laboratorio de Mecánica de Fluidos I

Superficie del interior del tubo para el cálculo de su volumen:

Guía de Ejercicios de Estática de Fluidos

Guía de estudio y prueba de conocimientos sobre: CAPITULO 4: Fluidos Hidrostáticos

Mecánica de fluidos. Fis 018- Ref. Capitulo 10 Giancoli Vol II. 6ta ed. 23 de octubre de 2016

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE QUERÉTARO Plantel No. 7 El Marqués GUIA DE REGULARIZACIÓN DE FÍSICA II UNIDAD 1

PRÁCTICA 3 PRESIÓN. Laboratorio de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo

CUESTIONARIOS FÍSICA 4º ESO

PRÁCTICA 1 PRESIÓN. Laboratorio de Termodinámica

PRESION MANOMETRICA Y PRINCIPIO DE ARQUIMEDES. ELABORADO POR: DANIELA ALEJANDRA BARRETO GOMEZ MARIA CAROLINA BENAVIDES MUÑOZ VALENTINA ROJAS MARTINEZ

PROBLEMAS SOBRE EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES RESUELTOS:

VII Congreso Nacional de Ciencias Exploraciones fuera y dentro del aula 26 y 27 de agosto, 2005 INBioparque, Santo Domingo de Heredia, Costa Rica

PPT DE APOYO CCNN FÍSICA NIVEL: 8 BÁSICO PROFESORA: GUISLAINE LOAYZA TEMA: LA FUERZA Y LA PRESIÓN

MEDICIÓN Y PROPAGACIÓN DE ERRORES. Comprender el proceso de medición y expresar correctamente el resultado de una medida realizada.

Formatos para prácticas de laboratorio

FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA CUARTA SESIÓN DE PRÁCTICAS

HIDROSTÁTICA PRESIÓN. Unidades:

LABORATORIO DE MECÁNICA MOVIMIENTO DE PROYECTILES

DENSIDAD y EQUILIBRIO. 2. Determinar el peso de diversos materiales por medio del concepto de nivel del agua, basado en el principio de flotación.

Saint Gaspar College MISIONEROS DE LA PRECIOSA SANGRE Formando Personas Integras

CENTRO DE ENSEÑANZA SUPERIOR DON BOSCO EXPERIMENTO FÍSICA FLOTABILIDAD DE LOS CUERPOS

MECANICA DE FLUIDOS [ ] kg m

8. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN SÓLIDO

Aplicaciones de la integral

Física de fluidos. Densidad. kg/m. kg/m = S. kg/m. Principio de Arquímedes

Ecuación de estado del gas ideal

MEDICIÓN DEL VOLUMEN

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA. FÍSICA II PRÁCTICA 38 PRINCIPIO DE PASCAL. OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE:

TERCERA PRÁCTICA: Natación. Por qué flotamos? En qué principio está basada la Fuerza de Flotación? 3 Influye el centro de gravedad en la flotación?

Área de Ciencias Naturales LABORATORIO DE FÍSICA. Física II. Actividad experimental No.2. Características de los fluidos, presión y gasto

CÁLCULO DE INCERTIDUMBRE EN LAS MEDICIONES

Profesora: Rocío Fuenzalida Díaz CURSO: 7 Básico FECHA PRUEBA: 22 /06/ NOMBRE APELLIDO PATERNO APELLIDO MATERNO

APARATO DE VENTURI. Esta relación es conocida como la ecuación de continuidad, y es expresada como: (1) ν ν

Soluciones. DESCRIPCION MACROSCOPICA DE UN GAS IDEAL (Serway, Cap 19, vol I)

Problemas de Manometría

HIDROMECÁNICA. HIDROSTÁTICA: Estudia el comportamiento de los fluidos considerados en reposo o equilibrio

Asignatura: Mecánica de Fluidos. Transporte de Fluidos

REVISTA UNIVERSUM. Universidad de Talca POR QUÉ FLOTAN LAS MONEDAS EN EL AGUA? Walter Bussenius Cortada (*) INTRODUCCIÓN

MECANICA DE LOS FLUIDOS

Hidrostática Área Física

Tema.- Fluidos. Autor: Isabel Caballero. Introducción

FÍSICA CICLO 5 CAPACITACIÓN La Termodinámica es el estudio de las propiedades de la energia térmica y de sus propiedades.

CAMPO MAGNÉTICO SOLENOIDE

Unidad I - Hidráulica

GALICIA/ JUNIO 01. LOGSE / FÍSICA / EXAMEN COMPLETO

Ley de enfriamiento de Newton considerando reservorios finitos

PRÁCTICA 2: MEDIDORES DE FLUJO

EFECTO DE SUPERFICIES LIBRES

INDICACIONES LOS MATERIALES QUE UDS TIENEN QUE LLEVAR SON

COMPROBACIÓN DE LA ECUACIÓN DE BERNOULLI

GF750: Guía Experimental. Colapso de un cilindro sujeto a gravedad y rotación.

EJERCICIOS BÁSICOS DE EMPUJE

I. Objetivos. II. Introducción.

1. MEDIDA Y MÉTODO CIENTÍFICO

Formatos para prácticas de laboratorio

Hidrostática. Propiedades de los Fluidos. Óptica y Física Moderna. Adriana Cortazar Martínez

Clase 2. Estructura de la Atmósfera

Introducción: Que pasa con el cuerpo

Sólo cuerdas dinámicas

DENSIDAD Y PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Fórmula de Superficie de Área: Si dos sólidos son similares con un factor de. escala de entonces las áreas de superficie están en una relación de.

FUERZAS EN LOS FLUIDOS

Determinación de la Masa Molar del Magnesio

LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA I LQ-218. Práctica de Laboratorio No. 3 CALIBRACIÓN DE MATERIAL VOLUMÉTRICO ANALÍTICO

Física II MOVIMIENTO ONDULATORIO INGENIERIA DE SONIDO

V B. g (1) V B ) g, (2) +ρ B. =( m H. m H (3) ρ 1. ρ B. Aplicando al aire la ecuación de estado de los gases perfectos, en la forma.

i) V Dado que el hule tiene un coeficiente de expansión térmica negativo, al calentarse este material reduce su tamaño.

Ley de Boyle. Resumen

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR UNIDAD DE LABORATORIOS LABORATORIO A SECCIÓN DE MECÁNICA DE FLUIDOS

t = Vf Vi Vi= Vf - a t Aceleración : Se le llama así al cambio de velocidad y cuánto más rápido se realice el cambio, mayor será la aceleración.

Mediciones II. Todas las mediciones tienen asociada una incertidumbre que puede deberse a los siguientes factores:

Nota: Nombre del equipo: Miembros del grupo: Las medidas y sus unidades. Fecha:

Capítulo 10. Efectos de superficie. Sistema respiratorio

CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL Profesor: Jaime O. Pérez

Principios de Medida - Nivel. James Robles Departamento de Instrumentación Huertas College

TEMA 2: PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS

APUNTES DE FÍSICA II Profesor: José Fernando Pinto Parra UNIDAD 1 ESTÁTICA DE LOS FLUIDOS

Lanza una piedra en un estanque o río. Plop! Se hunde. Arroja una hoja grande en el agua. Esta flota alejándose suavemente.

COMPROBACIÓN DE LA ECUACIÓN DE BERNOULLI

EL RESORTE ELÁSTICO DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE ELÁSTICA DE UN MUELLE: MÉTODO ESTÁTICO

Calculo de Elongación n de la Sarta de Cabilla en el Sistema de Levantamiento Artificial Bomba de Cavidad Progresiva

10Soluciones a los ejercicios y problemas PÁGINA 215

TEMA 7: LA FUERZA ASCENSIONAL

Unidad 8 Áreas y Volúmenes

La presión y sus efectos Presión en sólidos Actividad:

Transcripción:

Designación GUÍA DE LABORATORIO PARA LA COMPROBACIÓN DEL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES Resumen: En esta guía de laboratorio se encuentra el proceso para comprobar el principio de flotabilidad planteado por Arquímedes mediante el uso de diferentes accesorios posteriormente explicados para el cálculo de la fuerza de flotabilidad. 1. INTRODUCCIÓN La flotación es un fenómeno muy conocido: un cuerpo sumergido en agua parece pesar menos que en el aire. Si el cuerpo es menos denso que el fluido, entonces flota. El cuerpo humano normalmente flota en el agua, y un globo lleno de helio flota en el aire. El principio de Arquímedes establece que: Si un cuerpo esta parcial o totalmente sumergido en un fluido, este ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso desplazado por el cuerpo. Dicho lo anterior para que el objeto se encuentre en equilibrio estático utilizaremos la ecuación de equilibrio estático la cual nos dirá que: Fuerza de flotabilidad=peso del objeto El peso del objeto lo hallamos de la siguiente forma: 𝑊 = 𝑚𝑔 (1) W = Peso del objeto. [N] m = Masa del objeto [Kg] g = Gravedad de la tierra. [9,81 m/s2] La fuerza de flotación actúa en dirección vertical hacia arriba a través del centro del volumen desplazado, y se define en forma matemática por medio del principio de Arquímedes, como sigue: 𝐹𝑏 = 𝛾𝑓 𝑉𝑑 (2) Donde; Fb = Fuerza de flotación. [N] 1

γ f =Peso específico del fluido. [N/m 3 ] V d = Volumen desplazado del fluido. [m 3 ] El peso específico también lo podemos obtener de la siguiente ecuación: γ f =Peso específico del fluido. [N/m 3 ] ρ = Densidad [Kg/m 3 ] g = Gravedad [9,81 m/s 2 ] ρagua = 998 Kg/m 3 ρacpm = 860 Kg/m 3 ρaceite = 890 Kg/m 3 Área base de recipiente = 0,046436 m 2 γ f = ρg (3) Como se observa en la imagen 1 el recipiente a utilizar es un paralelepípedo de base cuadrada por lo cual para el cálculo de su volumen debemos multiplicar el valor del área de base de recipiente por la altura desplazada por el accesorio; así: Ilustración 1. Recipiente Por ultimo decimos que: V d = Area base altura (4) W = F b (5) De lo cual tenemos que nuestro valor W será teórico mientras el valor de F b será el calculado de una manera práctica. 2

PORCENTAJE DE ERROR: Un porcentaje de error es el error que se aplica al comparar una cantidad observada experimental, con una cantidad teórica, que es considerado el verdadero valor. El error porcentual es el valor absoluto de la diferencia dividida por el verdadero valor multiplicado por 100. %ERROR = Valor practico Valor teorico Valor teorico 100 (6) 2. MATERIALES REQUERIDOS 2.1 Suministrados por el laboratorio: Banco de pruebas Ilustración 2. Banco de pruebas Masas Ilustración 3. Masas 3

Dinamómetro 2.2 Suministrados por el estudiante Guantes de latex o nitrilo Paño para limpiar Libreta de apuntes Guía. 3. OBJETIVO Verificar la fuerza de flotabilidad de los materiales según su geometría y masa, utilizando como base teórica el principio de Arquímedes. 4. PROCEDIMIENTO 4.1. Llenar el recipiente que se muestra en la Ilustración 4 primero con agua, preferiblemente hasta 11 cm de altura, no olvide abrir la tapa del tanque. (Recomendamos utilizar el orden: agua, ACPM, aceite, para comodidad del usuario). Ilustración 4. Fluido en el recipiente hasta 11 cm de altura. 4.2. Medir la masa de los cuerpos con el dinamómetro (Ilustración 6) y registrar las mediciones en la tabla 1 con su número de cuerpo correspondiente, el cual está marcado en uno de los extremos de los cuerpos tal y como se indica en la Ilustración 5. 4

Ilustración 5 Indicación de las marcas en los cuerpos Ilustración 6. Medición de masas con el dinamómetro 4.3. A continuación se introducen los cuerpos por separado y se registra la altura que indica el nivel inicialmente (solo el fluido) y posteriormente (cuando sumergimos el accesorio) en las tablas 2 y 3, para el caso del agua (para los otros dos casos se llenan las otras tablas). 5

Ilustración 7. Variación del nivel del agua al introducir una masa. 4.4. Luego de realizar el laboratorio con el líquido seleccionado, vierta el fluido en el recipiente correspondiente utilizando el embudo (Ilustración 8). Ilustración 8. Vertimiento del fluido sobre los galones correspondientes 4.5. Deje aseado el lugar, los accesorios y el recipiente. De no ser así podrá recibir una multa. 6

5. RESULTADOS Haciendo uso de la ecuación 1 se completa la Tabla 1. Utilizando las ecuaciones 2, 3 y 4 completamos las demás tablas. Por ultimo calculamos el porcentaje de error mediante la ecuación. 6. RECOMENDACIONES Verificar el estado de los elementos antes de utilizarlos. Dejar los elementos utilizados en la práctica en completo orden. 7

ANEXO 1 Cuerpo Descripción No. 1 Paralelepípedo 1 de EMPACK 2 Paralelepípedo 2 de EMPACK 3 Cilindro de EMPACK 4 Cilindro de EMPACK 5 Cilindro de ALUMINIO 6 Cilindro de ACERO 1020 Tabla 1. Masa [Kg] Peso [N] CUERPO No. 1 2 3 INICIAL FINAL Tabla 2 Mediciones y cálculos utilizando agua. AGUA 4 5 6 INICIAL FINAL Tabla 3 Mediciones y cálculos utilizando agua.. CUERPO No. 1 2 3 INICIAL FINAL Tabla 4 Mediciones y cálculos utilizando ACPM. CUERPO No. 4 5 6 INICIAL FINAL Tabla 5 Mediciones y cálculos utilizando ACPM..

CUERPO No. 1 2 3 INICIAL FINAL Tabla 6 Mediciones y cálculos utilizando Aceite. CUERPO No. INICIAL FINAL 4 5 6 Tabla 7 Mediciones y cálculos utilizando Aceite.