ENSAYOS

1. ÍNDICE
.INTRODUCCIÓN
.OBJETIVO
.FUNDAMNETOTEORICO
1. Densidad absoluta
2. Principio de Arquímedes
3. Empuje hidrostático
.MATERIAL Y EQUIPOS
.PROCEDIMIENTO YREGISTROS DEDATOS
.PROCESAMIENTO DEDATOS
.ANALISISDELOS RESULTADOS
.CONCLUCIONES
.CUESTIONARIO
.BIBLIOGRAFIA

2. INTRODUCCIÓN
En nuestra práctica de laboratorio se tenía como objetivo, de manera experimental y
guiada, de poner a prueba los conceptos vistos y aprendidos durante las clases
anteriores en la práctica de laboratorio, de esta manera se comparó y se analizó el
principio de Arquímedes involucrando variables y constantes como la fuerza de empuje,
el volumen, la densidad de los fluidos y el peso, para el desarrollo de la misma.

3. PRACTICA DE LABORATORIO Nº2
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
I. OBJETIVO
.Comprobar experimentalmente en principio de Arquímedes como
consecuencia de la diferencia de precisiones en el seno de un líquido.
.Determinar experimentalmente la densidad relativa del sólido.
. Determinar experimentalmente la densidad relativa de un líquido.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
La mecánica de los fluidos es la parte de la física que estudia a aquellos
cuerpos que tienen la capacidad de fluir, es decir líquidos y gases.
Los estados o fases estables de la materia son tres: sólido, líquido y gaseoso.
Estado sólido se caracteriza por tener una forma definida propia, si se les
aplica una fuerza no cambia su forma ni su volumen. Esto se debe a que las
fuerzas moleculares son muy fuertes, impidiendo cualquier movimiento
intermolecular son débiles, las moléculas pueden resbalar o deslizar unas
sobre otras, decidimos que influyen y de ahí el nombre de fluidos.
Los sólidos transmiten fuerzas, mientras que los líquidos transmiten
presiones.
1. DENSIDAD ABSOLUTA.- Es aquella magnitud física, la densidad de un
material homogéneo; se define como su masa de un sistema por unidad
de volumen.
⍴ =
m
v
(1)
Donde la letra griega ⍴ (rho) representa la densidad, m la masa del
material V el volumen del mismo.
Donde esta se expresa en kg/m³¸ g/cm³¸ UTM/m³ .Matemáticamente se
expresa por:

4. Donde la letra griega ⍴ (rho) representa la densidad, m la masa del
material V el volumen del mismo.
Si el cuerpo no es homogéneo la densidad se expresa, como:
⍴ =
dm
dv
(2)
La densidad relativa: Denominamos así aquella cantidad adimensional
que resulta del cociente de las densidades absolutas de dos sustancias
considerando a una de ellas como referencia.
2. PRINCIPIO DE ARQUÍMIDES
Arquímedes enuncio el siguiente principio:
Cuando un sólido está parcial o totalmente sumergido en un líquido
grave en equilibrio, las presiones que se ejercen entre la parte inferior y
superior del cuerpo originan una fuerza resultante única hacia arriba y
denominada “empuje hidrostático “, causante de la perdida aparente de
peso.
“Todo cuerpo sumergido total o parcialmente dentro de un líquido, sufre
un empuje vertical de abajo hacia arriba, cuyo valor es igual al peso del
líquido desalojado ”.
Podemos demostrar la validez de este principio a base de simples
consideraciones energéticas. Levantemos un cuerpo de volumen V y la
densidad ⍴ hasta una altura H, haciendo esto una vez en el vacío y otra
vez en un liquidó de densidad ⍴0. En el primer caso, para el ascenso
indicado hay que gastar una cantidad de energía igual a ⍴gVH; en el
segundo caso se gasta menos energía, puesto que al levantar un cuerpo
de volumen V a una altura H, un volumen V del líquido desciende de la
misma altura. Por esto en el segundo caso, para levantar un cuerpo se
necesita una cantidad de energía igual a (⍴.g.V.H- ⍴0g.V.H).
Interpretando la cantidad de energía dada por ⍴0g.V.Hqué restemos,
como el trabajo de una cierta fuerza, podemos deducir, que en una
comparación con el vacío, dentro del líquido, sobre el cuerpo actúa una
fuerza complementaria dad por E= ⍴0g.V, la cual facilita el ascenso del
cuerpo.
Esta fuerza se denomina Fuerza de Empuje. Esta fuerza es igual al peso
del volumen V del líquido desalojado por el cuerpo.

5. Hay que anotar, que el razonamiento hecho no se tomó en cuenta la
perdida de energía relacionada con la fricción que existe durante el
desplazamiento real de un cuerpo en un líquido.
3. EMPUJE HIDROSTATICO
Es la causa aparente de la pérdida de peso que un cuerpo expedienta
dentro de un líquido. Se origina en la diferencia de presiones que el
cuerpo experimenta entre su parte inferior y superior, dado lugar a una
fuerza resultante hacia arriba ( E ).
El empuje hidrostático es también igual al peso del líquido que se
desalojó debido al volumen del cuerpo sumergido. El empuje actúa en el
centro de flotación del cuerpo denominado “centro de empuje o
metacentro”
H
V0
Fig. Nº 01. Método de la probeta
El empuje se debe a la diferencia de presiones.
E=∆PA (3)
Pero el empuje es: E = ( P2 - P1 )
E = ( Ɣ liquido • h2 – Ɣ liquido •h1 ) A
⍴ H2O
⍴ H2O

6. E = Ɣ liquido • ( h2 - h1 ) • A
E = Ɣ liquido • V sumergido (4)
Sea P el peso del cuerpo en el aire registrado por el dinamómetro y P' el peso del
cuerpo dentro del líquido (peso aparente), medido con el dinamómetro; entonces:
E = P delcuerpo dellíquido - P' del cuerpo del líquido (5)
Por otra parte, según el principio de Arquímedes:
E = W dellíquido desalojado por elcuerpo (6)
El peso del líquido, desalojado cuando se ha introducido al cuerpo es:
W dellíquido desalojado por elcuerpo = m •g (7)
Siendo la masa del líquido desalojado.
W dellíquido desalojado por elcuerpo = ⍴ líquido • g • V desalojado (8)
Igualando la ecuación (6) con la (8) tenemos:
Donde g es el valor de la aceleración de la gravedad.
Con la primara y la última expresión del empuje se puede comprobar el Principio de
Arquímedes y calcula la densidad de un líquido, si se conoce su volumen. La densidad
de su 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.
III. MATERIALESY EQUIPO
• Una (01) pesa de 200g.
E = ⍴ líquido • g • V desalojado

7. • Dos (02) dinamómetros ( 0 – 5N )
• Un (01) vaso graduado
• Una (01) balanza
• Un (01) recipiente pequeño
• Un (01) vernier
• Agua
Fig. Nº 02 Principio de Arquímedes
IV. PROSEDIMIENTOY REGISTRODEDATOS
Observe detenidamente cada instrumento. Determine la lectura mínima de
la escala de cada uno de ellos. Verifique si los valores están desviados del
cero.
. NOTA 1: La balanza debe de calibrarse antes de cada medición o volver a cero.
. NOTA 2: Los instrumentos de medida deben de calibrarse antes de usarlos.
. NOTA 3: Los instrumentos deben de trasladarse con sumo cuidado, si algún equipo
resulta dañado, el grupo es responsable solidario. Según el reglamento del laboratorio,
el grupo de subsanar el daño. Esta norma rige para todas las experiencias del
laboratorio.
1. Pesar el pequeño recipiente con la balanza. Anotar el resultado
M del recipientedeagua =

8. W del recipientesin agua =
2. Medir con el dinamómetro el peso del cuerpo en el aire, por medio de un hilo y
determinar su peso P , como se muestra en la figura Nº 01
P = N
3. Introducir seguidamente todo el bloque, colgado del dinamómetro, en el agua
del vaso. Anotar el valor que marca el dinamómetro ( P' )como se muestra en la
figuraNº1
P = N
4. Determina el empuje de Arquímedes:
E = P - P' = N
5. Determina el volumen del cuerpo solido ( cilíndrico )
V = ΔV = VF - V0 = cm³
Siendo V0 volumen inicial y VF volumen final
V = π r² h = cm³
Siendo r el radio y h altura.
6. Llenar el vasito con agua hasta el borde.
7. Colocar el vaso con agua sobre el recipiente.
8. Hallar el peso de líquido desalojado.

9. W elagua desalojado = m elagua desalojado • g = N
W elagua desalojado = V desalojado ⍴ agua • g = N
9. Comprobar que ¿Resulta el empuje de Arquímedes igual al peso del agua
desalojada?
P - P' = W el agua desalojado
E = W el agua desalojado
V. PROCESAMIENTO DEDATOS
Adjunte en hoja aparte
VI. ANALISIS DELOS RESULTADOS
Adjunte en hoja aparte
VII. CONCLUCIONES
Exprese las conclusiones en virtud de los objetivos de la práctica.
VIII. CUESTIONARIO
1. Cuando es mayor el empuje, ¿a grandes o pequeñas profundidades?
2. ¿Por qué flotan los barcos?

10. 3. Obtener la distancia de los dos cuerpos ( el agua y el cilíndrico , en g/cm³)
⍴ Cuerpo 1 =
m
𝑉
= P/g =
P/g
𝑉
= g / cm³
⍴ Cuerpo 2 =
m
𝑉
= P/g =
P/g
𝑉
= g / cm³
Comprobar los resultados obtenidos con lasdensidades dadas en la tabla. ¿de
qué elemento se trata ?
4. Supongamos que un club de hierro ( Ɣ hierro = 7,85 g f / cm³) de 10 cm
de arista flota en mercurio ( Ɣ Hg = 13,6 × 10³) con una cara horizontal.
¿Qué porción del cubo emerge?
5. Dos cuerpos en forma de prisma del mismo volumen y de distinta base se
sumerge en el mismo líquido. ¿Cuál de ellos experimenta mayor empuje,
el que tiene la base mayor o el que la tiene menor?
6. Un trozo de metal se coloca en un vaso lleno de mercurio ( Ɣ Hg = 13,6 g
f / cm³) hasta los bordes. Se derrama 78 g f de mercurio. El mismo cuerpo
pesa , sumergido en el agua 68 g f .¿ cuál es el peso específico del metal ?
7. Un anillo de oro pesa 9 N en el aire y 8,47 N en el agua. El anillo, ¿puede
ser de oro?
8. Cierta aceleración de aluminio y cobre contiene un 32% de Cu .¿cuál es la
densidad de dicha aceleración ?
IX. BIBLIOGRAFIA
1. Maiztegui - Sábato. Introducción a la Física, Volumen I. Novena Edición.
Editorial Kapelusz Buenos aires. 1973
2. Sears, Francis W, Zemanasky, Mark W, Young, Hugh D. Y Freedman,
Roger A. FÍSICA UNIVERSITARIA, Volumen 1. Undécima Edición. Pearson
Educación, México, 2005.
3. Raymond A. Serway. Física Tomo I. Cuarta Edición. McGraw – Hill.
Interamericana Editores, S.A. México .1997.
4. Cromer A. Física Para ciencias de la vida. Edit. REVENTE

11. 5. Jou D., Llebott J .E, Pérez –García C. Física para ciencias de la vida. Edit.
Schaum / Mc. Graw – Hill.
6. Quiñones C., Arzola C., Luque J. Serie de cuadernos de laboratorio –Física
II – Fluidos y ondas. Edit. . Salamanca, Lima –Perú
7. Halliday D., Resnick F. Fundamento de Física. Edit.CECSA.