Principio de Arquímedes
Objetivos:
1. Comprobar que la fuerza de empuje sobre un objeto sumergido en un líquido es proporcional al volumen del líquido desplazado.
2. Comprobar que la fuerza de empuje sobre un objeto sumergido en un líquido es igual al peso del volumen de líquido desplazado por el objeto.
Instrucciones:
1. Ingrese a la página que se indica a continuación1, cuya figura se adjunta.
2. El sistema a estudiar consiste en un bloque que pende de un dinamómetro y puede sumergirse parcial o totalmente en un líquido. El simulador permite seleccionar algunos parámetros del cuerpo y del líquido. Una vez seleccionados los valores de estos parámetros, se introduce parcialmente el bloque en el líquido y el simulador muestra los valores correspondientes del volumen de líquido desplazado y del empuje, además de otros valores de interés. Familiarícese con el funcionamiento de este simulador.
3. Una vez familiarizado con el simulador, fije valores para el área de la base del cuerpo, la altura del cuerpo, la densidad del cuerpo ρC y la densidad del líquido ρL (se le sugiere seleccionar el valor de 2.0 gr/cm3 para ρL). Introduzca parcialmente el cuerpo en el líquido, de tal manera que el volumen VL desplazado esté cerca de 100 cm3, como se muestra en la siguiente figura. Anote el valor correspondiente de la fuerza de empuje E.
4. Repita el paso anterior para al menos 6 volúmenes, incluyendo el volumen cuando el objeto está totalmente sumergido. Confeccione una tabla de datos de VL y E. Incluya en esa tabla el par de valores (0,0). Efectúe una gráfica de E en función de VL y obtenga la ecuación de la curva resultante (esta debe ser una recta, de acuerdo a los objetivos planteados). Interprete los parámetros de dicha ecuación. ¿Qué relación hay entre la pendiente de la recta y el producto ρLg? En este experimento simulado, g=9.81m/s2.
5. En base a la respuesta a la pregunta anterior, reescriba la ecuación y determine la relación entre el empuje y el peso del volumen del líquido desplazado. Obtenga sus conclusiones.
6. Elabore su informe de acuerdo al formato convenido.
Referencias:
1. Walter Fendt.
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