Práctica - Arquímides PDF

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Práctica sobre el principio de Arquímides - Dinámica...

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Planteamiento del problema ¿Por qué flotamos en el agua?

Objetivo Saber por qué flotamos en el agua o por qué sentimos que un cuerpo pesa menos cuando se carga en el agua.

Hipótesis Se piensa que podemos flotar en el agua ya que los fluidos ejercen presión en todas direcciones, y por ello, ejercen una presión hacia arriba en nuestro cuerpo y por eso se puede mantener a una altura deseada determinada en el agua.

Marco teórico

Cuando sumergimos un cuerpo sólido en un líquido, comprobamos que éste ejerce sobre el cuerpo una presión de sustentación, es decir, una fuerza dirigida hacia arriba que tiende impedir que el cuerpo se hunda en el líquido. El empuje que reciben los cuerpos al ser introducidos en un líquido fue estudiado por el griego Arquímedes. Sus conclusiones fueron expresadas en un enunciado que recibe el nombre de “principio de Arquímedes”, cuyo texto es:

Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje vertical hacia arriba igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo. Si la magnitud peso de un cuerpo es menor a la magnitud del empuje que recibe, el cuerpo flota. Si la magnitud peso de un cuerpo es igual a la magnitud del empuje que recibe, el cuerpo se mantiene en equilibrio. Si la magnitud peso de un cuerpo es mayor a la fuerza del empuje, el cuerpo se hunde.

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Material      

Papel Balines Piedra Pedazo de madera Dinamómetro Recipiente grande lleno de agua

Procedimiento 1. Se pesa el balín grande con el dinamómetro y anotamos su peso. Se repite el proceso pero ahora dentro del agua. 2. Se colocan distintos objetos en un recipiente como papel, una piedra, un balín y un pedazo de madera al agua y observamos que sucede. 3. Se anotan las conclusiones y observaciones obtenidas al finalizar el experimento.

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Resultados Experimento1

Peso aparente del balín dentro del agua

Peso del balín w = 630 grf

w = 540 grf

Experimento 2

Piedra Papel

Balín

Madera

Observaciones: En el primer experimento se observa que el objeto aparenta pesar menos cuando se encuentra dentro del agua (Su peso pasa de 630 gr a 540 gr). Se concluye en éste experimento que el agua ejerce una presión hacia arriba que hace que el peso del cuerpo sea menor (en éste caso, 90 gr menos) En el segundo experimento se observa que la piedra y la madera ocupan volúmenes similares, por lo que desalojan cantidades similares de agua. En cambio, la piedra se hunde porque su magnitud peso es mayor a la fuerza de empuje, y en cambio, la madera flota, ya que su magnitud peso es menor a la fuerza de empuje. Ambas fuerzas de empuje son similares, pero un cuerpo es más pesado que el otro.

Conclusión En el primer experimento se concluye que el agua ejerce una fuerza hacia arriba que hace que el peso del cuerpo sea menor. Esta fuerza es la fuerza de empuje. En el segundo experimento se concluye que dos cuando la fuerza de empuje es mayor al peso, éste flota, y cuando es menor, hunde. En este experimento las fuerzas de empuje eran similares, pero un cuerpo era más pesado.

Análisis de la hipótesis Se concluye que la hipótesis es acertada ya que sí se ejerce una fuerza hacia arriba que hace que los cuerpos puedan flotar.

Bibliografía  RIBEIRO DA LUZ, Antonio Máximo; Física general; 4ta edición; Oxford University Press  D. WILSON, Jerry; Física; 2da edición; Aguilar Ediciones 

PÉREZ MONTIEL, Héctor; Física general; 4ta edición; Editorial Grupo Patria 5...