Introducción

Este es el blog de física y química de Inés, Arielle y Laura.

sábado, 5 de octubre de 2013

Experimento del principio de Arquímedes

En esta entrada vamos a realizar un experimento sobre el Principio de Arquímedes.
Primero vamos a presentaros los diferentes instrumentos que vamos a utilizar en el experimento, cuya función es medir:
Báscula:  Es un instrumento que sirve para determinar la masa y el peso de los cuerpos. Se compone por una plataforma horizontal, lo que hizo que pesar grandes objetos fuera más fácil que con las balanzas. Este modo de pesar no es muy exacto porque hay veces que si pesas el mismo objeto en condiciones diferentes te das distintos datos

















Dinamómetro: Este instrumento inventado por Isaac Newton sirve para medir fuerzas y pesar objetos. El dinamómetro es un cilindro con un muelle en su interior y dos ganchos en cada extremos. Para utilizarlo hay que enganchar un objeto en unos de los extremos y el muelle se alarga, mostrando la fuerza del objeto. Su precisión es de 0,02 N. Con este instrumento medimos el peso y su unidad es el Newton. Esta es una magnitud derivada.


fg
iones de milímetros . El cosmógrafo y matemático Pedro Nunes lo inventó. Este instrumento tiene



Calibre: Es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracc
un regla que se desliza sobre otra para medir el objeto.





















Unidades de medida
Peso: newton
Masa: kg
Volumen: litro
Una vez que conocemos algo más sobre estos instrumentos vamos a hacer un experimento. Tenemos dos bolas de diferentes pesos pero con el mismo volumen. Una de las bolas es de color plateado y pesa 68,5 gramos, que es igual a 0,0685 kg. La otra bola es de color negro y pesa 22,5. Con un dinamómetro averiguamos su fuerza. La fuerza de la bola plateada es de 0,68 N, y la de la bola negra 0,22 N. Ahora vamos a averiguar la masa de la bola con esta ecuación:
Peso= masa x gravedad
Como conocemos el peso de ambas bolas, y la gravedad (que es 9,8 m/s2) simplemente tenemos que hacer la operación.
Bola Plateada:   


Bola Negra:  
Por lo tanto, con los cálculos que hemos hecho con el peso que nos daba el dinamómetro, la bola tiene una masa de 68,4 gramos. Y para la bola negra, la masa es de 22,4 gramos. Esto significa que la báscula nos da una masa muy aproximada a la realidad y que las diferencias se dan por la precisión que esta pueda tener y por el número redondeado que hemos utilizado para la gravedad.


Con el calibre hemos medido el diámetro de las  esferas. Una  vez sabido esto , hemos de calcular el volumen:



Despues de obtener estos datos, hemos averiguado la densidad de ambas esferas con esta fórmula:  


Como el volumen de las esferas es el mismo, el diámetro coincide. En este caso tenemos un  diámetro de 0,8 mm en ambas esferas. A continuación   procederemos al cálculo del volumen.  Para ello tenemos que averiguar el  radio, que en este caso es la mitad del diámetro es decir 0,4 mm.  
Por tanto el volumen es :
Ahora calcularemos la densidad de ambas esferas:
d= 68,4 g/0,268mm^3
d= 255,22 g/mm^3


Al introducir la bola negra, que tiene un peso de 2,2 N, en el agua obtenemos un peso aparente de 1,4 N. Con la bola plateada ocurre lo mismo: pesa 0,68N y al sumergirla en el agua su peso aparente es de 0,59N.
Mediante la fórmula del Principio de Arquímedes hemos podido hallar el empuje que ejerce el agua sobre las distintas bolas.





Paparente= Preal - Empuje




Por lo que en la bola negra: Bola plateada:
1,4 = 2,2 - E 0,59 = 0,68 -E
  E= 2,2 - 1,4     E= 0,68 - 0,59
  E= 0,8 N     E= 0,09 N
El empuje que obtenemos no es el mismo ya que, al ser distintos materiales y con distintos pesos y densidades, el agua ejerce un empuje diferente.


Conclusiones.
Gracias a este experimento hemos podido observar como funciona el Principio de Arquímedes, que dice que “Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del volumen desalojado.” Ademas hemos podido comprobar que con unas simples fórmulas se puede conseguir saber la masa, de un objeto, su volumen y el empuje que sufriría al introducirlo en un líquido del que se conoce su densidad.