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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

NOMBRE DEL ESTUDIANTE: Carlozama Chachalo Lizbeth Pamela FACULTAD:Facultad de Ciencias Químicas CARRERA: Bioquímica y Farmacia

FECHA: 20-12-2020

SEMESTRE: 2

GRUPO N. Seleccione

PARALELO: P5

PRÁCTICA N°. 1

TEMA: Principio de Arquímedes. Objetivos

1. Aplicar e1 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 ). 2. Cuerpos de prueba. 3. Recipiente con agua. 4. Juego de masas calibradas 5. Alambre delgado 6. Material de soporte

Figura 1.

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. 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.

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 restantes. 6. Registrar los valores en la Tabla 1.

Tabla 1:

Principio de Arquímedes Cuerpo de prueba

ma

Pa

ms

Ps

E=Pa-Ps

(kg)

(N)

(kg)

(N)

(N)

tornillo

0,1655 0,0691

1,621 N 0,677 N

0,1021 0,0609

1,000N 0.596N

0,621 0.081

cilindro

0,0847

0,830N

0,0745

0,730N

0,1

roca

Cuestionario 1. Calcular el empuje que experimenta cada cuerpo de prueba al ser sumergido a) Cilindro de Bronce: 𝐸 = 𝑃𝑎 − 𝑃𝑠 𝐸 = 0,830 − 0,730 𝐸 = 0,1𝑁 b) Tornillo de hierro: 𝐸 = 𝑃𝑎 − 𝑃𝑠 𝐸 = 0,677 − 0,596 𝐸 = 0,081 𝑁 c) Roca: 𝐸 = 𝑃𝑎 − 𝑃𝑠 𝐸 = 1,621 – 1,000 𝐸 = 0,621𝑁 ¿Qué cuerpo de prueba experimenta mayor empuje? El cuerpo de prueba que experimenta mayor empuje es la piedra ¿Cuál es su relación con la densidad? 𝐸 = 𝛿𝐿 𝑠𝑉𝑔

2. Conociendo el empuje encontrar el volumen de cada cuerpo de prueba. a) Cilindro de Bronce:

Vs = δ Vs =

E Lg 0,1N

Kg

m

(1000 3 )(9.8 2 ) m s

Vs = 1,02 ∗ 10−5 m3 b) Tornillo de hierro

𝑉𝑠 = 𝑉𝑠 =

𝐸

𝛿𝑙 𝑔 0,081𝑁 𝐾𝑔

𝑚

(1000 3 )(9.8 2 ) 𝑠 𝑚

𝑉𝑠 = 8,26 ∗ 10−6𝑚3 c) Roca

𝑉𝑠 = 𝛿 𝑉𝑠 =

𝐸

𝐿𝑔

0,621𝑁 𝐾𝑔

𝑚

(1000 3 )(9.8 𝑠2 ) 𝑚

𝑉𝑠 = 6,38 ∗ 10−5𝑚3 3. Utilizando el valor del peso del cuerpo y el empuje, calcular la densidad de cada cuerpo de prueba en el S.I. a) Cilindro de Bronce:

δs =

δs =

1000

δl ∗ Pa E

Kg ∗ (0,830 N) m3 0,1N

δs = 8300,0

Kg m3

b) Tornillo de hierro δs =

δs =

1000

δl ∗ Pa E

Kg ∗ (0,677 N) m3 0,081N

δs = 8358,0 c) roca δs =

δs =

1000

Kg m3

δl ∗ Pa E

Kg ∗ (1,621 N) m3 0,621N

δs = 2610,30

Kg 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.

Materiales

Densidad teórica

roca

2700

hierro

7874

bronce Bronce :

𝑘𝑔 ⁄ 3 𝑚

𝑘𝑔⁄ 𝑚3 𝑘𝑔 8900 ⁄ 3 𝑚

Densidad experimental 𝑲𝒈 𝟐𝟔𝟏𝟎, 𝟑𝟎 𝟑 𝒎 𝑲𝒈 𝟖𝟑𝟓𝟖, 𝟎 𝟑 𝒎 𝑲𝒈 𝟖𝟑𝟎𝟎, 𝟎 𝟑 𝒎

𝑉𝑇 −𝑉𝐸 ∗ 100 𝑉𝑇 8900 − 8300 𝐸% = ∗ 100 8900 𝐸% = 6,74 𝐸% =

Hierro:

𝑉𝑇 −𝑉𝐸 ∗ 100 𝑉𝑇 7874 − 8358 𝐸% = ∗ 100 7874 𝐸% = −6,14 𝐸% =

Roca:

𝑉𝑇 −𝑉𝐸 ∗ 100 𝑉𝑇 2700 − 2610,30 𝐸% = ∗ 100 2700 𝐸% = 3,32 𝐸% =

Los resultados obtenidos para los tres cuerpos de prueba son considerados como valores de error no tan aceptables ya que algunos sobrepasan el 5% y algunos son negativos en el porcentaje de error.

Conclusiones



La fuerza de empuje es una fuerza que aparece cuando se sumerge un cuerpo en un fluido.



El empuje es igual a la diferencia entre el peso en el aire y el peso sumergido. 𝐸 = 𝑃𝑎 − 𝑃𝑆



El empuje es igual al producto de la densidad del fluido, el volumen sumergido del cuerpo y la gravedad. 𝐸 = 𝛿𝐿 𝑉𝑠 𝑔

Bibliografía https://didactica.fisica.uson.mx/tablas/densidad.htm...