el principio de arquímedes a través de la dinámica y la cinemática

EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES A TRAVÉS DE LA
DINÁMICA Y LA CINEMÁTICA
Objetivos:
Determinar la el empuje de forma dinámica y cinemática y entender en que consiste el
principio de Arquímedes.
Utilizar la dinámica, la estática y la cinemática para determinar las densidades de los
compuestos.
Comprender la diferencia entre peso real y peso aparente.
Antecedentes necesarios:
El principio de Arquímedes determina que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta
un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado.
E = Empuje = V· fluido · g donde V es el volumen del cuerpo
Cuando introducimos un cuerpo en el agua este está sujeto a dos fuerzas el peso y el empuje
P = mg = V · cuerpo · g donde V es Volumen del cuerpo
Si el peso > empuje el cuerpo se hunde; si el peso < empuje flota y si es igual hay equilibrio y el
cuerpo se queda en el lugar que lo sumergimos sin hundirse ni flotar.
Material:
2 probetas, una grande y una pequeña.
Hilo fino
Un objeto regular
Una regla
Un objeto irregular
Dos huevo de codorniz
Un tarro pequeño con tapón de corcho
Objetos de diferentes densidades
Un dinamómetro
Pie Universal
Un cronómetro
Nueces, gancho
Determinar el empuje y la densidad de un cuerpo a través del peso aparente y el real
Desarrollo:
Una vez que tienes el pie universal, a través de una nuez coloca el gancho y en este el dinamómetro, cuelga
en el dinamómetro el objeto regular(al que previamente has medido su altura), si no puedes directamente
sujétalo con un hilo. Al colgarlo el dinamómetro se estira y nos indica su peso anótalo en este guion en la
parte que te indico. A ese peso lo vamos a considerar el peso real. Ahora pon la probeta con líquido y
sumerge completamente el objeto en el agua veras que el estiramiento del dinamómetro es menor que en
el aire. Anota el nuevo peso que indica el dinamómetro ese es el peso aparente o lo que es lo mismo lo que
pesaría el objeto en el líquido. Haz la diferencia peso real – peso aparente y anótalo en el guion. Ten en
cuenta que E= P


Cuando el cuerpo este sumergido a ras de líquido con la regla mide la distancia entre el líquido y el
fondo anótalo en la parte trasera del guion. Ahora un compañero coge el cronómetro y otro corta el hilo y
mide el tiempo desde que se corta el hilo (debes hacerlo con suavidad) hasta que llega al fondo. Anota el
resultado, ten en cuenta que cuando cortas el hilo la velocidad del objeto es cero. Repite la esta parte tres
veces y haz la media
Repite el procedimiento anterior con el objeto irregular
Objeto regular: Su altura es _____________ cm
Peso Real
Pr
Peso Aparente
Pa
Empuje
Pr - Pa
Distancia
recorrida
t1
t2
t3
̅
Distancia
recorrida
t1
t2
t3
̅
Objeto irregular: Su altura es ____________ cm
Peso Real
Pr
Peso Aparente
Pa
Empuje
Pr - Pa
DIFERENTES DENSIDADES DIFERENTES TIEMPOS.
Desarrollo:
En una probeta enrasa a volumen cero y mide la distancia entre esta señal y el fondo
Anótalo en la tabla que sigue. Introduce diferentes objetos, previamente mide su altura, de distintas
densidades y cuando estén sumergidos déjalos caer (por la tanto v=0 m/s) y con el cronómetro mide lo que
tarda en llegar al fondo repite el proceso tres veces si el resultado del segundo es diferente.
Objeto
Altura
objeto (h0)
Altura
líquido (hL)
Distancia
recorrida hL-h0
t1
t2
̅
t3
Un submarino de juguete:
Coge un vaso de precipitados y pon el agua suficiente para que el tarro que te el profesor pueda hundirse
hasta el fondo
Ahora el trabajo consiste en que añadas agua al tarro lo cierres y logres que al introducirlo en el vaso de
precipitados se quede donde lo dejes. Ten cuidado si añades mucha agua se hundirá totalmente y si es
poca la cantidad de agua flotará
El huevo que sube, baja y se queda en el sitio.
Pon en un vaso de precipitados agua suficiente para que se hunda, pero antes de añadir el agua pésalo y
anota su peso en la tabla siguiente. Coge un huevo de codorniz y déjalo caer, verás que se hunde. Saca el
huevo y ve añadiendo poco a poco sal, disuélvela y vuelve a introducir el huevo hasta que se quede en el
lugar en que lo dejes. Saca el huevo y pesa el vaso de precipitados con la sal disuelta. Mide el volumen de
agua salada anotando los resultados en la tabla.
Añade un poco más de sal y vuelve a introducir el huevo que sucede.
Añade ahora agua en el vaso qué hace el huevo.
Peso vaso vacío (g)
Peso del vaso con sal Volumen de disolución
(g)
Masa
de
disolución
la
Al añadir sal se
Al añadir agua se
Actividades:Realiza el informe de la práctica.
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Haz un dibujo esquemático de las experiencias, dibujando en ellos las fuerzas que actúan.
Calcula las densidades del objeto regular e irregular por dos métodos y el resto por uno
Argumenta las fórmulas usadas para ello
¿Por qué el submarino bajo, sube o se mantiene en el mar? ¿Y un globo en el aire?
¿Qué mecanismo utiliza un pez para hacer lo mismo?
¿por qué el huevo que flota se ¡hunde cuando añado agua?
¿Por qué el huevo flota cuando se añade sal suficiente?
Si te pesas en una báscula y pone 80 Kg ¿Es tu peso real? ¿Por qué?
Pesamos en una báscula 1Kg de hierro y un Kg de paja ¿Quién pesa realmente más?
En mercurio ¿Cuál de las siguientes sustancias flotaría y cuál se hundiría? Hierro, plomo, plata, oro