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informe practica de laboratorio y uso del Phet
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
Subido el 21/04/2021
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(2)1 documento
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En esta respectiva practica comprobaremos experimentalmente lo dado con teoría
en las clases de física es lo que busca cada uno de los laboratorios de esta área en
esta oportunidad con el tema de fluidos, analizando el principio de Arquímedes, que
explica el empuje que hace un fluido sobre un objeto con cierta densidad y volumen
de esta manera utilizando objetos de diferente material y forma en el simulador el
sensor fuerza y el agua como fluido y aplicando el principio mencionado
calcularemos las densidades de los objetos y estudiaremos las distintas variaciones
del fluido.
Hallar la densidad de un objeto que flote o que se sumerja en el fluido utilizado
determinando que factores influyen en la toma de estos cálculos y cuáles no.
Objetivos
densidades y volúmenes desconocidos.
respectivos casos.
Marco teórico
¿Qué es la densidad de masa?
Es la magnitud física que indica la cantidad de materia que contiene un cuerpo, es
la magnitud escalar que indica la cantidad de masa por unidad de volumen en una
sustancia.
¿Qué es el principio de Arquímedes?
Principio de Arquímedes:
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total
o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia
arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza recibe el
nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en
el SIU).
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica
en las figuras:
El principio de Arquímedes se formula así:
O bien
La determinación de la densidad de sólidos por el principio de Arquímedes
consiste en determinar el empuje (E) , el cual se halla realizando la diferencia entre
el peso del sólido en el aire (ws) y el peso aparente del sólido sumergido en el
líquido (wa). El volumen del líquido desalojado corresponde al volumen del sólido
sumergido.
E = wdes = ws - wa = VdL
Calibre la balanza en el ´ıcono que aparece en la parte izquierda de la ventana
✭✭Calibrar✮✮.
Seleccione el objeto a utilizar y sujételo al cordón que cae de la balanza.
Mida la masa del objeto y registre la medición en el cuadro 1.
Coloque el beaker de 1000 mL, de tal forma que se pueda sumergir el objeto mientras está colgado. Y
Colóquelo, justo debajo del objeto, de tal forma que al sumergirse, este no se encuentre en contacto ni con las paredes ni la superficie del beaker.
Estando sumergido el objeto, mida la masa de dicho cuerpo, registre la medición en la Tabla 1.
Retire el objeto y el beaker.
Repita los pasos anteriores con los objetos seleccionados de forma que tenga 3 mediciones para cada
Objeto. Asegúrese de calibrar la balanza cada vez que repita la medición.
Vierta el agua del beaker grande sobre el recipiente de rebalse hasta desbordar, el agua deber ‘a caer sobre el beaker pequeño.
Vacié el beaker pequeño en el beaker grande.
Calibre la balanza y mida la masa del beaker pequeño, para ello colóquelo sobre el plato de la balanza, registre la medición en el cuadro 2.
Coloque nuevamente el beaker pequeño a la par del recipiente de rebalse.
Sumerja suavemente el primer objeto hasta el fondo del recipiente. Permita que el agua termine de desbordarse.
Mida la masa del agua más el beaker pequeño y registre la medición en el cuadro
Tabla 3.
Calcule el promedio de las masas Mc y Ma para cada objeto, luego el peso en el aire (Wc = Mcg) y el Peso aparente (WA = Mag) y la fuerza de flotación.
La fuerza de flotación será la diferencia entre el peso del objeto en el aire y el peso aparente.
F flotación = Wc – WA
Calcule el promedio de la masa Md para cada objeto y luego el peso del fluido desplazado (Wd); Wd = Mdg
Además calcule la densidad del objeto utilizando la ecuación:
Calcule la densidad de cada objeto utilizando la ecuación:
En los tres casos sea del cilindro A, B, C se encuentran resultados muy similares en la comparación de la fuerza de flotación y el peso del fluido desplazado.
Cilindro A: F flotación= 0.30N, Peso del fluido desplazado=0.379N
Cilindro B: F flotación=0.34N, Peso del fluido desplazado=0.337N
Cilindro C: F flotación=0.34N, Peso del fluido desplazado=0.339N
Cilindro A: Hierro Paralelepípedo A: Bronce Cilindro B: Aluminio Paralelepípedo B: Aluminio Cilindro C: Cobre Paralelepípedo C: Cobre
Su peso medido por la balanza disminuye y esto se debe al principio de Arquímedes dado a que se ejerce una fuerza sobre el que es directamente proporcional a la cantidad de fluido que este disipo.
Cilindro A: 7764.58 Kg/m³ Paralelepípedo A: 8716 kg/ m³
Cilindro B: 2711.96 kg/ m³ Paralelepípedo B: 2700kg/ m³
Cilindro C: 8952kg/ m³ Paralelepípedo C: 8956kg/ m³
Cilindro A: Hierro Paralelepípedo A: Bronce Cilindro B: Aluminio Paralelepípedo B: Aluminio Cilindro C: Cobre Paralelepípedo C: Cobre
Su peso medido por la balanza disminuye y esto se debe al principio de Arquímedes dado a que se ejerce una fuerza sobre el que es directamente proporcional a la cantidad de fluido que este disipo, por lo tanto su masa no cambia en ningún momento.
Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2018). Physics for scientists and engineers with modern physics. Cengage learning.
Simulador
https://scratch.mit.edu/projects/377893624/
