View source for Experimento de Arquímedes (Fiz 109C)

== Experimento de Arquímides ==

=== Objetivo ===

Verificar el principio de Arquímedes.

=== Materiales ===

- 1 vaso precipitado grande

- objeto pesado

- balanza


=== Introducción ===


El principio de Arquímedes puede ser enunciado como:


<center> <span style="color: #FE0000">'''Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical, y dirigido hacia arriba, igual al peso del fluido desalojado.'''</span></center>


[[File:Arq1510.png|center|thumb|400px| Figura 1]]


=== Teoría ===


Si se sumerge un objeto en un líquido, este experimentará una fuerza de empuje (ver figura 1) que viene dada por:

:<center><m>E=V_{cuerpo} \cdot \rho_{liquido} \cdot g = \frac{m_{cuerpo}}{\rho_{cuerpo}} \cdot \rho_{liquido} \cdot g \qquad\qquad\qquad (1)</m>    </center>

Según la tercera ley de Newton(acción y reacción) el cuerpo reaccionará sobre el agua con una fuerza igual y opuesta. Es decir al sumergir el cuerpo en agua, la balanza incrementará su valor en una magnitud igual a <m>m_E</m>.

:<center><m>m_E=\frac{E}{g} \qquad\qquad\qquad (2)</m>     </center>



:<center><m>m_E=\frac{m_{cuerpo}}{\rho_{cuerpo}\cdot \rho_{agua}} \qquad\qquad\qquad (3)</m> </center>


Vamos a aprovechar este principio para calcular la densidad de algunos objetos y, de paso, hacer una pequeña investigación de algunos minerales.



[[File:Montajearq.png|center|thumb|400px| Figura 2: Montaje del Experimento]]

===Procedimiento===

: 1) Determine la masa del vaso precipitado vacío de 1 lt.

: 2) Coloque un vaso precipitado mas pequeño en su interior. Llene completamente este recipiente. Cuide que no se derrame el agua en el interior del depósito.

: 3) Tome el sólido y determine su peso con un dinamómetro.

: 4) Colóquelo en el interior del vaso lleno de agua; cuide que no llegue al fondo ni que roce con las paredes.

: 5) Mida el peso del sólido estando este completamente sumergido.

: 6) Saque el sólido y el vaso del depósito. Determine la masa y el peso del agua derramada en el depósito, cuando se introdujo el sólido.

===Análisis===

* ¿Qué sucede con el peso del sólido al sumergirlo en el agua?, ¿qué sucede con la masa?. Compare y explique.

* Compare el peso del agua derramada con la”pérdida” de peso del bloque.



===Medición de la densidad usando el Principio de Arquimedes===

<u>'''Densidad de un cuerpo mas denso que el agua.'''</u>


: 1) Usando un cuerpo más denso que el agua, mida en primer lugar su masa <m>m_{cuerpo}</m>. Luego, coloque en el plato de la balanza un vaso precipitado con agua donde pueda sumergir todo el objeto, sin producir derramamiento de agua (pruebe esto primero fuera de la balanza).

: 2) Introduzca el cuerpo en el agua y determine el valor <m>m_E</m>.

: 3) Determine el valor de la densidad del objeto.

: Probar que al realizar esta medición efectivamente se incrementa el valor de <m>m_E</m>.

: 4) Si quisiéramos calcular la densidad de un cuerpo menos denso que el agua (ej. Corcho).¿Cómo realizaría Ud. el experimento?.