practica: aplicacion del principio de arquimides en liquidos

PRACTICA: APLICACION DEL PRINCIPIO DE ARQUIMIDES EN
LIQUIDOS
OBJETIVOS
1º) Determinación de la densidad de un cuerpo
2º) Determinación de la densidad de un líquido
MATERIAL A UTILIZAR
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Varilla con soporte
Pinza con gancho
Dinamómetro
Pesas
Probeta graduada de 250 ml
ELABORACIÓN DEL EXPERIMENTO
Experiencia 1.-. En primer lugar, calculamos el peso real del cuerpo, colgándolo del
dinamómetro, el cual nos indica directamente el peso en Newtons. A continuación,
Introducimos agua en la probeta hasta un cierto volumen, de tal manera que el cuerpo
quede sumergido en el líquido, con lo cual calculamos el peso aparente en agua, tal
como lo indica la lectura en el dinamómetro. Esto nos permite calcular el empuje según
la expresión:
E = Preal - Paparente
A continuación, calculamos el volumen del cuerpo, despejándolo de la expresión del
principio de Arquímedes:
E = dl.Vc.g
comparándolo con el valor experimental observado al comprobar el incremento del
volumen del líquido, que debe ser del mismo orden o similar, debido a los errores de
precisión y cálculo.
Por último, calculamos la masa del cuerpo por la expresión : Preal = m.g, y finalmente,
ya podemos calcular la densidad del cuerpo:
dc = mc/Vc
ejemplo práctico:
peso real: 1.5 N
peso aparente: 1.3 N
empuje = 0.2 N
volumen inicial del agua en la probeta : 220 ml
volumen final del agua en la probeta : 239 ml
incremento de volumen: 19 ml
El cálculo del volumen por la fórmula Vc= E / dl.g = 2,04.10-5 m3 = 20.4 ml(valor
similar)
Por último, calculamos la densidad del cuerpo:
dc = mc/Vc = 0.153 / 2,04.10-5 = 7503 Kg/m3
Experiencia 2.- Para calcular la densidad de un líquido en el que se sumerge un cuerpo,
es necesario conocer el volumen del cuerpo, lo que calculamos por la expresión:
Vc=mc/dc (la densidad del cuerpo es un dato que nos deben dar, y la masa del cuerpo la
sacamos del peso real: Pr = mc.g)
Una vez calculado el peso real utilizando el dinamómetro, hallamos el peso aparente al
introducir el cuerpo en el líquido de densidad desconocida. Esto nos permite calcular el
empuje:
E= Pr – Pap
El siguiente paso consistirá en calcular la densidad del líquido a estudio, despejándola
de la expresión:
E = dl Vc g
Con lo cual, tendremos:
dl = E / Vc g
ejemplo práctico :
peso real: 1.5 N
peso aparente: 1 N
empuje = 0.5 N
Vc = 2,04.10-5 m3
Con estos datos, la densidad sería : dl = 0.5 / 2,04.10-5 . 9.8 = 2.500 Kg/m3