1º GRADO EN FARMACIA Asignatura: FISICA UNIDAD 2. FLUIDOS

1º GRADO EN FARMACIA
Asignatura: FISICA
Año académico: 2013-2014
UNIDAD 2. FLUIDOS
PRACTICA 2. EXPERIMENTANDO CON ARQUIMEDES
FUNDAMENTO TEORICO
Cuando un cuerpo sólido está sumergido en un fluido, total o parcialmente, experimenta un empuje vertical ascendente
igual al peso del volumen de líquido desalojado por el cuerpo (principio de Arquímedes).
E
mfdc g
fluido
g Vfdc
Solamente el volumen sumergido contribuye al empuje, únicamente cuando el cuerpo se encuentre totalmente sumergido en el
fluido se cumplirá que el Vcuerpo = Vfdc.
La aplicación de este principio permite determinar la flotabilidad de cuerpos en fluidos, comparando el peso del cuerpo con el
empuje que experimenta cuando se sumerge en el fluido.
Pcuerpo
mc g
cuerpo
g Vc
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Para comprender el principio de Arquímedes, observaremos las diferencias entre el volumen desalojado
y el volumen de un cuerpo, además de utilizar dicho principio para calcular la densidad de un cuerpo.
1º PARTE: Determinar la densidad de un cuerpo
 Medir las dimensiones del cuerpo (cilíndrico metálico) con ayuda de un calibre, y calcular el volumen
teórico del cuerpo.
 Medir el peso del cuerpo en el aire (P1), con ayuda de un dinamómetro.
 Sumergir el cuerpo en el agua y medir su peso en agua (P2).
 Calcular el volumen de agua desalojada por el cuerpo y compararlo con el volumen del cuerpo.
 Calcular la densidad del cuerpo a partir de las medidas anteriores.
2º PARTE: Comprobar el enunciado del principio de Arquímedes.
 Colgar el cilindro metálico debajo del recipiente vacio, y medir su peso (del conjunto) en el aire (P3)
con ayuda de un dinamómetro.
 Coger el conjunto (recipiente+cilindro), sumergir el cilindro en el agua, y anotar de nuevo el peso con
ayuda de un dinamómetro (P4).
 Ahora, llena totalmente el recipiente de agua, con ayuda de una pipeta, y anota el peso marcado por el
dinamómetro (P5).
 Con ayuda de una probeta medir el volumen de agua contenida en el recipiente y compararlo con el
volumen del cilindro obtenido en la parte anterior.
3º PARTE: Determinar la composición de un cuerpo de latón.
 Medir el peso de cubo de latón en el aire (P0), con ayuda de un dinamómetro.
 Sumergir el cubo en el agua y medir su peso en agua (P’).
 Calcular el porcentaje de cobre y zinc en el cubo de latón, aplicando el principio de Arquímedes
considerando las medidas anteriores.
NOTA: El latón es un metal formado por la aleación de cobre y zinc en distintas proporciones.
1º GRADO EN FARMACIA
Asignatura: FISICA
Año académico: 2013-2014
INFORME PRÁCTICA 2_EXPERIMENTANDO CON ARQUIMEDES. CUESTIONES TEÓRICAS
GRUPO:
Fecha:
NOMBRE:
1. Completa las siguientes frases:
Cuando un cuerpo está sumergido en un ………………., pesa menos, ya que recibe un ………………
de
abajo hacia arriba que disminuye su ………………….
El empuje es igual al peso del …………………………., es decir igual al peso de una cantidad de fluido que
tiene su mismo volumen.
El volumen desalojado por un cuerpo sumergido en un fluido, es igual al…………………………… cuando se
encuentra totalmente sumergido.
2. Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Justifica tu respuesta.
[Recuerden que la manera más sencilla de justificar una cuestión teórica es basándose en las leyes o
principios físicos correspondientes].
Todos los cuerpos con un mismo volumen sufren el mismo empuje, cuando se encuentran totalmente
sumergidos en un fluido.
Dos cuerpos con igual masa y densidad sufren el mismo empuje, independientemente de su forma.
Es posible sumergir totalmente un cuerpo en un fluido si aumentamos su peso.
Todos los cuerpos huecos flotan, independientemente del material utilizado en su fabricación.
Nota: Si fuera necesario, en el laboratorio dispondréis de material cotidiano para comprobar lo que no entendáis.
Solicitarlo al profesor y anotar en cada cuestión el experimento realizado.
1º GRADO EN FARMACIA
Asignatura: FISICA
Año académico: 2013-2014
INFORME PRÁCTICA 2_EXPERIMENTANDO CON ARQUIMEDES. CUESTIONES PRÁCTICAS
GRUPO:
Fecha:
NOMBRE:
1º PARTE: Determinar la densidad de un cuerpo
Dimensiones =
P1 = ………………....=
P2 = ………………….=
P1 - P2 =…………………….=
¿Cuál es el volumen del cuerpo?
¿Cuál es el volumen de agua desalojada por el cuerpo? Calcular a partir de las medidas realizadas.
¿Cómo son los volúmenes calculados? ¿es coherente el resultado? ¿por qué?
Calcular la densidad del cuerpo, comparándola con la densidad teórica de las tablas ¿de qué material es el cilindro?
2º PARTE: Comprobar el enunciado del principio de Arquímedes.
P3 =……………………+……………….=
P4 =……………………+……………….=
P3 – P4 =
P5 =
Vagua (recipiente) =
* Expresar correctamente cada medida realizada (unidades y cifras significativas), y completar los huecos marcados con las
líneas de puntos con la/s palabra/s adecuadas.
NOTA: Las cifras significativas en una medida directa se corresponden con la menor medida que sea posible realizar con el
instrumento utilizado.
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Asignatura: FISICA
Año académico: 2013-2014
¿Qué representa el valor P3-P4? ¿por qué?
¿Con que valor se corresponde el valor de P5? ¿eso que implica?
¿Qué relación existe entre el volumen de agua contenida en el recipiente y el volumen del cilindro? ¿y con el
volumen desalojado por el cilindro?
3º PARTE: Determinar la composición de un cuerpo de latón (cobre + zinc).
P0 =…………….=……………..+…………….....=
P’ =……………=………...……+……………….=
P0 – P’=……………………=
Calcula el porcentaje de zinc y de cobre que forman el cubo de latón. Especificar claramente y con detalle todos
los pasos realizados en el cálculo.