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PUNO
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PERÚ
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2015
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Informe 3:
Informe 3:
Principio de Arquímedes
Principio de Arquímedes
Docente:
Docente:
Lenin Suca
Lenin Suca
Presentado por:
Presentado por:
Alexander David Flores Iberos
Alexander David Flores Iberos
Código:
Código:
Grupo:
Principio de Arquímedes Objetivos:
Comprobar experimentalmente el principio de Arquímedes. Determinar la densidad del líquido (agua y aceite) de manera experimental.
II.- MARCO TEORICO
El principio de Arquímedes establece que el empuje que experimenta un objeto completa o parcialmente sumergido en un fluido es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.
Donde
es la densidad del fluido, V es el volumen sumergido del objeto y g es la aceleración de la gravedad.El volumen sumergido es igual al área de la sección, A, multiplicación por la altura sumergida h. El empuje boyante puede describirse como:
Si el objeto se va sumergiendo con el fluido mientras se está metiendo el empuje, la pendiente de Efrente a hes proporcional a la densidad del fluido.
III.- MATERIALES NECESARIOS
Base y soporte Recipiente, 1000 mL Regla graduada Hilo Sensor de fuerza Software DataStudio Abrazadera
Pedazos de vidrio de diferentes grosores
VI.- PROCEDIMIENTO Esquema del experimento
El esquema del experimento es como se muestra en la figura (1) y en la figura (2) se muestra el diagrama de fuerzas que actúan sobre el bloque sumergido en el líquido (agua o aceite):
V.- Datos experimentales
Tabla 1 Agua Aceite Valor Valor Peso de cilindro(N) 0.96 1.0 Diámetro(m) 37.44 3.78cm Altura(m) 70.22mm Radio(m) 18.87m Área de la base(
1118.65Para poder calcular la densidad del líquido, calcularemos la tensión en la cuerda y la profundidad a la que es sumergido el cilindro, estos datos los registraremos en la tabla 2. Tabla 2
Nº Tensión(T) Profundidad(h) Empuje(E)
Agua Aceite Agua Aceite Agua Aceite
1 0.83N 0.97 8 6 0.13 2 0.79 0.91 11 9 0.17 3 0.68 0.89 19 12 0.28 4 0.62 0.83 23 16 0.34 5 0.57 0.79 27 20 0.39 6 0.51 0.70 31 26 0.45 7 0.48 0.63 34 34 0.48 8 0.42 0.58 40 38 0.54 9 0.45 0.49 37 46 0.51 10 0.55 0.37 29 54 0.41
VI.- CUESTIONARIO
1. Realizar una gráfica de los datos experimentales E vs h y realice un análisis de la interpretación física de la gráfica, tanto para el agua y el aceite
agua
2. Determine la pendiente de la curva de fuerza del empuje frente a profundidad (E vs h) mediante el método de mínimos cuadrados, tanto para el agua y el aceite.
Agua
Evento Profundidad(X) Empuje(Y)
0.83 0.008 0.13
0.79 0.011 0.17
0.68 0.019 0.28
0.62 0.023 0.34
0.57 0.027 0.39
0.51 0.031 0.45
0.48 0.034 0.48
0.42 0.040 0.54
0.45 0.037 0.51
10 0.55 0.029 0.41
5.09∑
∑
∑
∑
Para hallar la pendiente
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
()
∑
∑
∑
∑
(
)
Calculando la pendiente con el promedio general de “X” del agua.
Para el aceite:
Evento Profundidad(X) Empuje(Y)
0.97 0.006 0.03
0.91 0.009 0.09
0.89 0.012 0.11
0.83 0.016 0.17
0.79 0.020 0.21
0.70 0.026 0.30
0.63 0.034 0.37
0.58 0.038 0.42
0.49 0.046 0.51
10 0.33 0.054 0.67
7.12∑
∑
∑
∑
Para hallar la pendiente ∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
()
∑
∑
∑
∑
(
)
Calculando la pendiente con el promedio general de “X” delaceite.
3. Calcule la densidad del agua y del aceite igualando la pendiente con
y despejando por
, para cada caso.Para el caso del agua: Valor teórico: 1000 kg/
Valor experimental: 1193 kg/
Para el caso del aceiteValor teórico: 920kg/
Valor experimental: 1
kg/
4. Compare los valores obtenidos con los valores teóricos reales comúnmente aceptados de la densidad del agua y del aceite ¿Cuál es el porcentaje de diferencia?
Para el caso del agua:
el valor teórico:
el valor experimental:
Diferencia:||
Para el caso del aceite
El valor teórico:
El valor experimental:
Diferencia:||
5. Determine el error absoluto, relativo y porcentual de los valores obtenidos del agua y del aceite.
Para el caso del agua:
||||
||
||
Para el caso del aceite:
||||
||
||
6. Con los datos tomados para el agua y el aceite. Determine la densidad de ambos líquidos, si el experimento se hubiera realizado en la luna
Para el caso del agua: Gravedad en la luna g=1.622
Para el caso del aceite
VII. CONCLUSIONESCuando un cuerpo se sumerge en un fluido cuya densidad es menor, el objeto no
sostenido se acelerará hacia arriba y flotará; en el caso contrario, es decir si la densidad del cuerpo sumergido es mayor que la del fluido, éste se acelerará hacia abajo y se hundirá. 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
En toda práctica experimental es necesario repetir el procedimiento varias veces para lograr una mayor precisión y exactitud, sin embargo, como todo experimento implica un margen de error es imposible lograr los resultados de un sistema teórico e ideal.
Gracias al principio de Arquímedes es posible calcular el volumen de los cuerpos irregulares, si necesidad de fundirlos para transformarlos en figuras regulares.
En este laboratorio pudimos afianzar satisfactoriamente los conceptos de peso, peso aparente, fuerza de empuje, volumen desplazado, densidad de una sustancia.
VIII.- Webgrafia http://www.monografias.com/trabajos35/principio-arquimedes/principio-arquimedes.shtml http://es.slideshare.net/guest469cf2/1er-informe-de-laboratorio https://www.google.com.pe/#q=gravedad+en+la+luna http://ocw.unican.es/ensenanzas-tecnicas/fisica-i/practicas-1/practica4.pdf https://www.youtube.com/watch?v=aUW6dPPyqCQ
