Comprobación experimental del principio de acción y reacción

Prácticas de Física y Química (Dinámica)
Comprobación experimental del Principio de acción y reacción
Comprobación experimental del principio de acción y reacción
Materiales:
Balanza.
Dinamómetro.
Esfera o cilindro de metal.
Vaso de precipitados.
Agua.
Introducción teórica:
•
El principio de Arquímedes establece que “todo cuerpo sumergido en el seno de un fluido
experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado”.
Nota: despreciamos el empuje que sufre la esfera en el aire por ser muy pequeño.
•
El Principio de acción y reacción dice “cuando un sistema ejerce una fuerza sobre otro
(ACCION), este último ejerce sobre el primero una fuerza de igual módulo, dirección y
sentido contrario (REACCION)”.
Procedimiento:
La forma en que comprobaremos esto experimentalmente será la siguiente:
1. Se pesa la bola con el dinamómetro en el aire y se anota el valor obtenido. Unidad Newton.
2. Se coloca el vaso con el agua sobre la balanza. La balanza nos da la masa del vaso y el
agua. En realidad el vaso y el agua ejercen sobre la balanza una fuerza igual al peso. Para
pasar la masa a unidades de fuerza solo debemos
tener la precaución de poner la masa en kg y
2
multiplicar por el valor de g (9,8 m/s ). También
aquí la unidad es Newton.
E
3. A continuación se introduce la bola que cuelga del
dinamómetro en el vaso con agua. Se anota el
nuevo resultado.
4. En ese mismo instante se ve que la balanza
P1
P1
P2
marca un valor distinto, (nuevamente se pasa el
resultado a unidades de fuerza de la misma forma que se hizo antes).
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P3
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Resultados y análisis de los mismos:
Peso de la bola en el aire (P1)
Peso del vaso de precipitados con agua (P2)
Peso de la bola en el agua (P4 = P1 – E)
Peso del vaso de precipitados con agua después de introducir la bola (P3)
El empuje (E) lo realiza el agua sobre la bola (ACCION) y la bola ejerce una fuerza de igual módulo
dirección y sentido contrario sobre el agua (REACCIÓN), que se suma al peso del vaso y del agua
(P2), de forma que la balanza marca ahora P3.
Razonamiento:
Haz un esquema de las fuerzas que actúan sobre la bola y sobre el conjunto formado por el vaso y
el agua. Explícalo exhaustivamente.
Cálculos:
1. Empuje que experimenta la bola al introducirla en agua: E = P1 – P4 = ………..
2. Fuerza o empuje que sufre el vaso con agua: F = P3 – P2 = ………..
3. Cuando comparamos ambos valores observamos que ……. …………….
4. Si son iguales hemos comprobado el Principio de Acción y Reacción: “Cuando un cuerpo A
ejerce una fuerza sobre otro B (acción) el primero (A) experimenta la acción de una fuerza
igual y de sentido contrario (reacción) ejercida por el segundo (B)”.
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