ASIGNATURA: FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO Nombres: PRÁCTICAS 2013 - 2014 Objetivo de la práctica Comprobar el principio de Arquímedes. Determinar la densidad de sólidos y la del líquido. Fundamento teórico El principio de Arquímedes dice: “Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje E, vertical y hacia arriba, igual al peso del fluido desalojado”. Dicho empuje determina el peso aparente: [1] E=Pdel cuerpo en el aire-Pdel cuerpo en el líquido Por otra parte, según el principio de Arquímedes: [2] E=Pdel líquido desplazado por el cuerpo. A su vez tenemos que: [3] Pdel líquido desplazado por el cuerpo=Vlíquido desplazado·dlíquido·g Igualando la ecuación [2] con la [3] tenemos: E=Vlíquido desplazado·dlíquido·g Donde g es el valor de la aceleración de la gravedad. Con la primera y última expresión del empuje se puede comprobar el principio de Arquímedes y calcular la densidad de un líquido, si se conoce su volumen. La densidad de un cuerpo se puede determinar mediante su volumen (que es el del líquido desalojado), o por las medidas dadas por el dinamómetro en el aire y en el líquido. Materiales y productos - Dinamómetro 5N. - Probeta graduada. - Bloques metálicos con gancho. - Trozos de hilo inextensible. - Base soporte y nuez doble con varilla. - Agua. Método operativo 1. Añade agua a la probeta hasta una determinada altura y anota este volumen (V0). Al leer la graduación de la probeta, procura evitar el error de paralaje, para ello sitúa la visual a la altura de graduación que indica el nivel de agua. ASIGNATURA: FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO Nombres: PRÁCTICAS 2013 - 2014 Objetivo de la práctica Comprobar el principio de Arquímedes. Determinar la densidad de sólidos y la del líquido. Fundamento teórico El principio de Arquímedes dice: “Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje E, vertical y hacia arriba, igual al peso del fluido desalojado”. Dicho empuje determina el peso aparente: [1] E=Pdel cuerpo en el aire-Pdel cuerpo en el líquido Por otra parte, según el principio de Arquímedes: [2] E=Pdel líquido desplazado por el cuerpo. A su vez tenemos que: [3] Pdel líquido desplazado por el cuerpo=Vlíquido desplazado·dlíquido·g Igualando la ecuación [2] con la [3] tenemos: E=Vlíquido desplazado·dlíquido·g Donde g es el valor de la aceleración de la gravedad. Con la primera y última expresión del empuje se puede comprobar el principio de Arquímedes y calcular la densidad de un líquido, si se conoce su volumen. La densidad de un cuerpo se puede determinar mediante su volumen (que es el del líquido desalojado), o por las medidas dadas por el dinamómetro en el aire y en el líquido. Materiales y productos - Dinamómetro 5N. - Probeta graduada. - Bloques metálicos con gancho. - Trozos de hilo inextensible. - Base soporte y nuez doble con varilla. - Agua. Método operativo 2. Añade agua a la probeta hasta una determinada altura y anota este volumen (V0). Al leer la graduación de la probeta, procura evitar el error de paralaje, para ello sitúa la visual a la altura de graduación que indica el nivel de agua. 2. Comprueba el error de cero del dinamómetro, es decir, mira si tiene el cero de la escala bien situado. Si no es así, corrígelo con el tornillo que tienen estos instrumentos para tal fin o anótalo para tenerlo en cuenta en las medidas posteriores. 3. Pesa el bloque que está colgado del hilo con el dinamómetro. Anota el peso del bloque en el aire (P0). 4. Introduce el bloque en el agua, colgado del dinamómetro. Anota el nuevo nivel de agua (V1) y el peso del bloque en el agua (P1). 5. Repite la experiencia con otros sólidos que tienes. Resultados y conclusiones Además de la memoria de la práctica, realiza al final de la misma las siguientes cuestiones. 1. Completa la siguiente tabla para cada bloque problema que has empleado. En aire En agua Peso del bloque: P0 aire, P1 líquido (N) Volumen del bloque = V1-V0 (cm3) Empuje (N) = P0-P1 Densidad del líquido (g/cm3) Recuerda que la densidad del líquido se obtiene dividiendo el empuje entre V·g. Para obtener en g/cm3 tendrás que convertir las unidades (1 Kg/m3 equivale a 10-3 g/cm3). 2. Expresa el volumen del sólido en metros cúbicos. 3. ¿Qué volumen de líquido desaloja el bloque cuando se sumerge en agua? ¿Y en otro líquido cualquiera? 4. ¿Se cumple el principio de Arquímedes?, es decir, ¿el empuje es igual al peso desalojado? 5. ¿Por qué flotan los barcos? Explícalo. 2. Comprueba el error de cero del dinamómetro, es decir, mira si tiene el cero de la escala bien situado. Si no es así, corrígelo con el tornillo que tienen estos instrumentos para tal fin o anótalo para tenerlo en cuenta en las medidas posteriores. 3. Pesa el bloque que está colgado del hilo con el dinamómetro. Anota el peso del bloque en el aire (P0). 4. Introduce el bloque en el agua, colgado del dinamómetro. Anota el nuevo nivel de agua (V1) y el peso del bloque en el agua (P1). 5. Repite la experiencia con otros sólidos que tienes. Resultados y conclusiones Además de la memoria de la práctica, realiza al final de la misma las siguientes cuestiones. 1. Completa la siguiente tabla para cada bloque problema que has empleado. En aire En agua Peso del bloque: P0 aire, P1 líquido (N) Volumen del bloque = V1-V0 (cm3) Empuje (N) = P0-P1 Densidad del líquido (g/cm3) Recuerda que la densidad del líquido se obtiene dividiendo el empuje entre V·g. Para obtener en g/cm3 tendrás que convertir las unidades (1 Kg/m3 equivale a 10-3 g/cm3). 2. Expresa el volumen del sólido en metros cúbicos. 3. ¿Qué volumen de líquido desaloja el bloque cuando se sumerge en agua? ¿Y en otro líquido cualquiera? 4. ¿Se cumple el principio de Arquímedes?, es decir, ¿el empuje es igual al peso desalojado? 5. ¿Por qué flotan los barcos? Explícalo.