MANUAL DE PRÁCTICAS FÍSICA - Página de CECYTE Coahuila

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Objetivo: Comprobar el principio de Arquímedes Material: 1 Riel de soporte 2 Varillas de soporte 25 cm. 2 Capuchones de plástico para varillas de soporte 1 Varilla de soporte 50 cm. 1 Nuez 1 Bulón de cojinetes 1 Nuez redonda 1 Paralelepípedo de aluminio 1 Paralelepípedo hueco 1 Cilindro graduado 1 Vaso de precipitados 1 Dinamómetro 2 N 1 Cordón 1 Tijeras Agua Introducción: Principio de Arquímedes Práctica 36 PRINCIPIO DE ARQUIMIDES El hecho de que algunos objetos puedan flotar o que parezcan ser más ligeros cuando se sumergen en un líquido, se debe a una fuerza ascendente que ejercen los fluidos sobre los cuerpos totales o parcialmente sumergidos en ellos. Fue el sabio griego Arquímedes (287- 212ª.C.) quien primero estudió este fenómeno, el cual se conoce precisamente como principio de Arquímedes. Este principio establece que: Todo cuerpo sumergido en un fluido sufre un empuje hacia arriba con una fuerza igual al peso del fluido que se desplaza. Arquímedes, gran pensador griego nació en Siracusa. Estudió las leyes fundamentales de la mecánica, la hidrostática y muchos conceptos matemáticos. Sobre él se han escrito varias anécdotas, entre las que destaca aquella cuando afirmó: "Dadme un poco de apoyo y moveré al mundo". Supongamos que un recipiente flota en un líquido. La posición del recipiente que se encuentra sumergida en el líquido está desplazado hacia los lados un volumen de líquido igual a esa posición sumergida. De esta manera, la misma fuerza que sostenía el peso de esa posición de líquido desplazada, sostiene ahora el recipiente, es decir, la fuerza de empuje hidrostática es igual al peso del líquido desplazado. Para poder explicar el fenómeno imaginemos un cuerpo, de forma cualquiera, sumergido en un líquido; el cual ejerce fuerza en torno al cuerpo debido a la presión hidrostática; la presión es mayor en los puntos que se encuentran a mayor profundidad. El empuje Hidrostático es igual al peso del líquido desplazado por un cuerpo, si el peso de éste, es igual al peso del volumen del líquido que desplaza, entonces se mantiene en equilibrio dentro del líquido. Por tanto, existe una fuerza de flotación resultante hacia arriba llamado empuje Hidrostático. El hecho de que un cuerpo flote o se hunda depende de su peso (hacia abajo), y de la magnitud de empuje hidrostático (hacia arriba), si el peso de su cuerpo es mayor que el peso del líquido que desplaza, el cuerpo se hunde. Si el peso es menor que el peso del líquido que desplaza, entonces el cuerpo flota. 66
Si el peso del cuerpo y el peso del líquido que desplaza son iguales, entonces se mantiene en equilibrio dentro del líquido. Para calcular el valor del empuje hidrostático es necesario considerar el volumen del cuerpo sumergido (el cual será el volumen del líquido desplazado) y el peso específico del líquido. A mayor volumen de líquido desplazado el empuje es mayor; a mayor peso específico, mayor empuje también. Empuje hidrostático = peso específico x volumen E=PeV Desarrollo experimental: Preparación Montaje de acuerdo a Ia ilustración. 1) Insertamos una varilla de soporte 25 cm. a través de la perforación transversal del riel de soporte. 2) Ajustamos la varilla de soporte con ayuda del tornillo moleteado. 3) Colocamos los capuchones de plástico a ambos extremos de la varilla de soporte. 4) Unamos la varilla de soporte 50 cm. a la segunda varilla de soporte 25 cm. por medio de la nuez redonda y la fijamos perpendicularmente al riel de soporte. 5) Fijamos arriba sobre la varilla de soporte una nuez con bulón de cojinetes. De ésta suspendemos el dinamómetro 2 N. 6) Preparamos el cilindro graduado Llenándolo con agua hasta la marca de 80 ml. 7) Nos aseguramos de que el paralelepípedo de aluminio encaje bien en el paralelepípedo hueco, es decir, que éste contenga tanto líquido como sea desplazado por el paralelepípedo hueco y el paralelepípedo de aluminio. Experimento: 1) Leemos en el dinamómetro el peso: _____N. 2) Sumergimos completamente el paralelepípedo de aluminio en el cilindro graduado, el cual está lleno con agua hasta la marca 80 ml (bájese correspondientemente la nuez con el bulón de cojinetes). El paralelepípedo hueco no debe sumergirse en el agua. 3) Leemos en el dinamómetro el peso reducido en el empuje hidrostático:_____ N. 4) Vertemos, agua del vaso, de precipitados en el paralelepípedo hueco y de nuevo cuidamos de que el paralelepípedo de aluminio se sumerja completamente en el agua. Leemos de nuevo en el dinamómetro el peso: _____N Resultados y conclusiones: Conclusión: el empuje hidrostático (La reducción del peso) es igual al peso del líquido desplazado. 67
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EQUIPAMIENTO CIENTÍFICO Y TECNOLÓ
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INDICE NOMBRE DE LA PRACTICA PAGINA
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Práctica 5 CIFRAS SIGNIFICATIVAS O
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Calcula el promedio aritmético de
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Objetivo: Determinar la velocidad m
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Práctica 61 ASOCIACIÓN DE RESISTO
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Práctica 62 EL MAGNETISMO Y LA ELE
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Práctica 63 MAGNETIZACIÓN Objetiv
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Práctica 64 CAMPO MAGNÉTICO DE UN
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Práctica 65 TRANSFORMACIÓN DE ENE
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PINZA DE MESA JINETE PARA VARILLAS
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BULONES DE COJINETES SOPORTE PARA D
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BIBLIOGRAFIA Manual de prácticas.
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