Informe 1- Principio DE Arquimedes PDF

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORNOMBRE DEL ESTUDIANTE : Franklin Granja FACULTAD : Ciencias Químicas CARRERA : Bioquímica y FarmaciaFECHA: 14/12/SEMESTRE :2 doPARALELO :PGRUPO N. - PRÁCTICA N °. 1Objetivos Aplicar el principio de Arquímedes en la medición de la densidad. Observar el empuje que provoc...

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

NOMBRE DEL ESTUDIANTE: Franklin Granja FACULTAD: Ciencias Químicas CARRERA: Bioquímica y Farmacia SEMESTRE: PARALELO: do 2 P2

FECHA: 14/12/2020 GRUPO N. -

PRÁCTICA N°. 1

TEMA: Principio de Arquímedes Objetivos 1. Aplicar el principio de Arquímedes en la medición de la densidad. 2. Observar el empuje que provoca un líquido en los cuerpos sumergidos. 3. Medir el volumen de un cuerpo utilizando el peso aparente. Equipo de experimentación

1. Balanza hidrostática A ±10−4 (kg) 2. Cuerpos de prueba 3. Recipiente con agua 4. Juego de masas calibradas 5. Alambre delgado 6. Material de soporte Figura 1. Principio de Arquímedes

Fundamento Conceptual  Definición de presión, presión absoluta, presión relativa o aparente, presión atmosférica, presión hidrostática, empuje; unidades S.I.  Principio de Arquímedes, modelo matemático y unidades de medida en el S.I. Procedimiento 1. Suspender el cuerpo de prueba del extremo libre del alambre y determinar su peso en el aire (Pa) añadiendo masas en el plato derecho y moviendo el jinetillo de la regla principal, hasta que la balanza recupere

su equilibrio. Regsitrar los valores en la Tabla 1. 2. 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, hata que la balanza recupere su equilibrio. 3. Repetir el proceso para los cuerpos de prueba restantes. 4. Registrar los valores en la Tabla 1. Registro de datos Cuerpos de prueba Roca Hierro Bronce

ma (kg) 0,1654 0,0688 0,0845

Tabla 1: Principio de Arquimedes Pa ms (N) (kg) 1,621 0,1022 0,674 0,0600 0,828 0,0750 Cuestionario

Ps (N) 1,002 0,588 0,735

E=Pa - Ps (N) 0,619 0,086 0,093

1. Calcular el empuje que experimenta cada cuerpo de prueba al ser sumergido, Roca

E1= Pa − Ps E1=1,621 N−1,002 N E1=0,619 N Hierro

E2=P a− Ps E2=0,674 N −0,588 N E2=0, 086 N

Bronce

E2=P a− Ps E2=0,828 N −0,735 N E2=0, 093 N ¿Qué cuerpo de prueba experimenta mayor empuje? El cuerpo de prueba que experimenta mayor empuje es la roca con un empuje igual a 0,619 N ¿Cuál es su relación con la densidad?

E=V a × δ F × g E=e mpuje V c =volumen del cuerpo en agua δ F =densidad del fluido g= gravedad 2. Conociendo el empuje encontrar el volumen de cada cuerpo de prueba

Roca

E δF × g 0,619 N V c= kg m 1000 3 × 9,8 2 s m −5 3 V c =6,32 ×10 m V c=

Hierro

E δF × g 0,086 N V c= kg m 1000 3 × 9,8 2 s m −6 3 V c =8,78 ×10 m V c=

Bronce

E δF × g 0,093 N V c= kg m 1000 3 × 9,8 2 s m −6 3 V c =9,49 ×10 m V c=

3. Utilizando el valor del peso del cuerpo y el empuje, calcular la densidad de cada cuerpo de prueba en el S.I. Roca

δ a=

Pa× δ F E 1,621 N ×1000

δ a=

kg 3 m

0,619 N kg δ a=2618 3 m Hierro

δ a=

Pa× δ F E 0,674 N ×1000

δ a=

0,086 N kg δ a=7837 3 m Bronce

kg 3 m

Pa× δ F E

δ a=

0,828 N × 1000 δ a=

kg m3

0,093 N kg δ a=8903 3 m 4. 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 tolerables. Material Roca( Mármol)

Densidad teórica

Densidad experimental

kg δ a=(2600−2700) 3 m kg δ a=7877 3 m kg δ a=8890 3 m

Hierro Bronce

|valor teorico−valor experimental|

e %=

valor teorico

kg m3 kg δ a=7837 3 m kg δ a=8903 3 m δ a=2618

×100

Roca

|valor teorico−valor experimental|

e %=

valor teorico

|

( 2650 −2618 )

e %=

2650

kg m3

|

kg m3

×100

×100

e %=1,21 % Hierro

|valor teorico−valor experimental|

e %=

valor teorico

|

( 7877 −7837 )

e %=

kg 7877 3 m

e %=0,51 %

kg m3

|

×100

×100

Bronce

|valor teorico−valor experimental|

e %=

valor t eorico

|

( 8890 −8903 )

e %=

kg m3

|

kg 8890 3 m

×100

×100

e %=0,15 % Al determinar el error experimental con cada uno de los cuerpos de prueba se pudo determinar con porcentajes de error de 1,21; 0,51 y 0,15 % para la roca, hierro y bronce respectivamente la densidad para cada uno de los cuerpos de prueba con mucha exactitud, siendo así errores tolerables. 5. Calcular la densidad de los cuerpos, deducción de la ecuación de la densidad en función de la ecuación de la hidrostática. E=V a × δ F × g m E= a × δ F × g δa (m × g)× δ F δ a= a E Pa× δ F δ a= E

Roca

δ a=

Pa× δ F E 1,621 N ×1000

δ a=

kg m3

0,619 N kg δ a=2618 3 m Hierro

δ a=

Pa× δ F E 0,674 N ×1000

δ a=

0,086 N kg δ a=7837 3 m

kg m3

Bronce

δ a=

Pa× δ F E 0,828 N × 1000

δ a=

kg m3

0,093 N kg δ a=8903 3 m

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Conclusiones Al aplicar el principio de Arquímedes para determinar la densidad de los cuerpos de prueba se pudieron obtener resultados de 2618, 7837 y 8903 kg/m3, siendo estos muy aproximados a sus valores teóricos. Se pudo determinar a demás la forma en la que afecta un fluido cuando un cuerpo se encuentra sumergido en este, llegando a la conclusión que los cuerpos dentro de un fluido tienen un peso menor (peso aparente) al que tendrían si se encontraran fuera del agua, esto gracias a una fuerza que actúa de manera vertical hacia arriba en el cuerpo en agua. Para concluir, se pudo deducir una nueva forma de determinar el volumen Pa−P , siendo P el peso de un cuerpo a través de su peso aparente V c = δF × g específico y δ F la densidad del fluido. Bibliografía Young. H, (2009), Física Universitaria (pág. 364-370), México, PEARSON EDUCATION. Paul. E. Tippens, (2001), Física Conceptos y Aplicaciones (pág. 265273), McGraw-Hill, 6taedición. Mirabent. D, (2009), Física para ciencias de la vida (pág. 57-79), España, McGraw-Hill, 2daedición....