Informe 1.1- Principio de Arquímedes Silvia Bolaños Jaya PDF

Preview

Summary

Ejercicios bien propuesto de la practica, son entendibles y los podrias utilizar...

Description

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

NOMBRE DEL ESTUDIANTE: Silvia Bolaños Jaya FACULTAD:Facultad de Ciencias Químicas CARRERA: Bioquímica y Farmacia

FECHA: 14/06/2021

SEMESTRE:2

GRUPO N. Seleccione

PARALELO: BF2-002

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 + 0,1 ( g)

1

2. Cuerpos de prueba 3. Recipiente con agua 5

4. Juego de masas calibradas

2 3

5. Alambre delgado

6

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. Primero colocamos el cuerpo de prueba que fue la roca, luego colocamos masas en la máquina de calibrar para determinar su peso cuando está en el aire. 2. Luego colocamos el segundo cuerpo de prueba que fue el tornillo, y a su vez colocamos masas en la máquina de calibrar para determinar su peso cuando está en el aire y este mismo procedimiento hicimos con el último cuerpo de prueba que fue el cilindro. 3. Después con los mismos cuerpos de prueba (roca, tornillo, cilindro) lo sumergimos en el recipiente con agua (Fluido) y también determinamos su peso cuando está sumergido. 4. Por último los datos los registramos en la tabla de registro de datos cada uno en sus respectivos cuadros. Registro de datos Principio de Arquímedes Cuerpo de prueba

ma

Pa

ms

Ps

E=Pa-Ps

(kg)

(N)

(kg)

(N)

(N)

roca

0,1654

1,6209

0,1022

1,0016

0,6193

tornillo

0,0683

0,6693

0,060

0,588

0,0813

cilindro

0,0845

0,8281

0,0750

0,735

0,0931

Cuestionario

1. 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?

FORMULA: E=Pa-Ps 

ROCA: EROCA=1,6209(N)-1,0016(N) EROCA= 0,6193(N)



TORNILLO ETORNILLO= 0,6693(N)-0,588(N) ETORNILLO=0,0813(N)



CILINDRO

ECILINDRO=0,0845(N)- 0,735(N) ECILINDRO=0,0931(N)

La Roca experimenta mayor empuje ya que la fuerza de empuje es una fuerza opuesta que aparece cuando se sumerge un cuerpo en un fluido. Este módulo viene dado por el peso del volumen del líquido desalojado de la parte total o parcial del cuerpo sumergido. ¿Cuál es su relación con la densidad? Los resultados muestran que, al comparar los cuerpos de prueba con distinta densidad, en función de Cuerpos, se nota que sumergiendo en un fluido experimenta la pérdida de peso entre mayor sea el volumen sumergido, mayor será la pérdida de peso, ya que mayor será la fuerza del empuje, por lo tanto, entre más denso sea el líquido mayor será el empuje. 2. Conociendo el empuje encontrar el volumen de cada cuerpo de prueba. FORMULA: FB=(VC.s). (d*g)



ROCA:

0,6193

Vol.= 6,321x10-5(𝑚 

= vol.

1000𝐾𝑔 9,8𝑚 ( )( 2 𝑠 𝑚3

TORNILLO:

3

)

)

0,0813 1000𝐾𝑔 9,8𝑚 ( )( 2 𝑠 𝑚3

= vol.

)

Vol.= 8,30x10-6(𝑚 3 ) 

CILINDRO:

0,0931 1000𝐾𝑔 9,8𝑚 ( )( 2 𝑚3 𝑠

= vol.

)

Vol.= 9,5x10-6(𝑚 3 )

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

FORMULA: Densidad cuerpo sumergido=

𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜∗𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑢𝑗𝑒

ROCA: Densidad cuerpo sumergido=

(1𝑔/𝑚3 )∗1,6209(N)

= 2,623 𝑔/𝑚3

0,6193(𝑁)

TORNILLO: Densidad cuerpo sumergido=

(1𝑔/𝑚3 )∗0,6693(N)

CILINDRO: Densidad cuerpo sumergido=

0,0813(N)

(1𝑔/𝑚3 )∗0,8281(N) 0,0931(N)

=8,232 𝑔/𝑚3 =8,894 𝑔/𝑚3

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. FORMULA: (%) de error=



𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑜𝑖𝑐𝑜−𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜

𝐠 −𝟐,𝟔𝟐𝟑 𝐠/𝐦𝟑 𝐦𝟑 𝐠 𝟐,𝟕𝟎 𝐦𝟑

𝟐,𝟕𝟎

ROCA: (%) de error=

𝟕,𝟖𝟕𝟒



TORNILLO: (%) de error=

∗ 100

∗ 𝟏𝟎𝟎= 2,85%

𝐠 −𝟖,𝟐𝟑𝟐 𝐦𝟑 𝐠𝐫 𝟕,𝟖𝟕𝟒 𝐦𝟑

𝐠/𝐦𝟑

∗ 𝟏𝟎𝟎= 4,55%

𝐠



CILINDRO: (%) de error=

𝟖,𝟖𝟎𝟎𝐦𝟑−𝟖,𝟖𝟗𝟒𝐠/𝐦𝟑 𝟖,𝟖𝟎𝟎 𝐠/𝐦𝟑

∗ 𝟏𝟎𝟎= 1,06%

Análisis: los datos de experimentación medidos en la práctica presentan un porcentaje de error pequeño comparado con los datos teóricos, por lo tanto, consideramos a los resultados tolerables, considerando que este porcentaje de error podría disminuir mejorando la precisión en la toma de datos. 5. Calcular la densidad de los cuerpos, deducción de la ecuación de la densidad en función de las ecuaciones de hidrostática.

𝑊

D= 𝑉 ; D=

0,1654(Kg)



ROCA: P=



TORNILLO: P=

6,321x10−5(𝑚

3

𝑚.𝑔 ; 𝑉

D=P.g

= 2617,088Kg/m3 )

0,0683(Kg)

8,30x10−6(𝑚

3

=8228,915Kg/m3 )

𝐷

P= 𝑔

𝑚.𝑔 𝑉.𝑔

P=

𝑚 𝑣

P=



CILINDRO: P=

0,0845(Kg)

9,5x10−6(𝑚

3

=8894,76kg/m3 )

Conclusiones



El laboratorio relacionó la tensión, el peso y el empuje, el cual es evidenciable en la tercera ley de Newton, de acción y reacción, el cuerpo ejerce una fuerza igual y de sentido contrario sobre el líquido, estando el cuerpo está en equilibrio, suspendido de un alambre delgado.



Se logró demostrar el principio de Arquímedes. Cabe destacar que el volumen de fluido desplazado por el objeto aumenta a medida que está a mayor profundidad, y por consiguiente la densidad disminuye por ser inversamente proporcional a la cantidad de volumen, esto mismo fue evidenciado en la corona de Arquímedes. Finalmente, logramos encontrar el volumen de cada cuerpo de prueba a través de despejar la fórmula de empuje y los resultados fueron los siguientes: roca V= 0,0632 m3 , tornillo de hierro V= 0,00829 m3 y cilindro de bronce V= 0,0095 m3



Concluimos que es cierto que todos los cuerpos al estar sumergidos en un fluido experimentan una fuerza de empuje hacia arriba, por el principio de Arquímedes analizado en el laboratorio, pues los fluidos ejercen resistencia al sólido sumergido en ellos para equilibrar el sistema

Bibliografía 

Sears-Zemansky. (1996). Física General. Aguilar SA. Ed



David, H. (2001). Física. Editorial Grania...