IV. PROCEDIMIENTO:B. Paradoja:1. Coloque sobre una balanza, un recipiente con agua. Determine la lectura de la balanza. Luego coloque un objeto que flota en el recipiente, determine la lectura de la balanza en estas condiciones. Mida por separado la masa del objeto y comparelo con la diferencia de la lectura de la balanza.2.Repita lo anterior , colocando en el recipiente un objeto metlico pero suspendido de una cuerda. Determine el volumen del cilindro.V. DATOS EXPERIMENTALES:A. Principio de Arqumides.Los datos del T.I. son:nW(N)W`(N)(m)

11.31.240.01

21.31.140.02

31.31.060.03

41.30.980.04

51.30.90.05

61.30.830.056

B. Paradoja.1. Datos para el objeto que va ha flotar son:Masa del objeto (gr.)Masa del recipiente con agua (gr.)Masa del recipiente con agua + el objeto (gr.)

11.71159.54171.00

2. Datos del objeto metalico introducido a un recipiente con agua y ser suspendido por una cuerda, es:Masa del cilindro metlico (gr.)48.85

Masa del recipiente con agua (gr.)249.72

Masa del recipiente con agua + el cilindro metlico (gr.)255.90

Altura del cilindro (cm.)4.82

Dimetro de la base del cilindro (cm.)1.25

VI. RESULTADOSA. Principio de Arqumides.1.De los datos de la T.I. , halle el empuje en cada caso.Para hallar el empuje se necesitara el tabla anterior de Datos Experimentales. Para ello de bemos tener en cuenta la siguiente formula que nos permitira hallar:Donde:E=empujeW = peso realW`= peso aparente

nW(N)W`(N)(m)

11.3 1.240.010.06

21.31.140.020.16

31.31.060.030.24

41.30.980.040.32

51.30.90.050.4

61.30.830.0560.47

2.- Haga la grfica (y) versus E y determine la frmula emprica de la grfica :Se tiene que utilizar la siguiente tabla:Y(cm)E(N)

0.010.06

0.020.16

0.030.24

0.040.32

0.050.4

0.0560.47

De este cuadro obtendremos el grfico:

De este grafico podemos concluir:La ecuacion de la grfica anterior es la siguiente:Y =8.616x 0.020, luego comparemos con la ecuacion:E=8.616y 0.020, que varia 0.01y0.056Finalmente la formula emprica es:E=8.616x 0.020 ; 0.01y0.056donde:E= Empuje (N)y= Profundidad (m) 3.- Halle la densidad del agua y su porcentaje de error :E=8.616y 0.020De dicha expresin se deduce que 0.020 tiende a cero (no se toma en cuenta ) . Luego , sabemos que el empuje esta definido por la siguiente ecuacin : E=lquido.g.Vs ;donde:lquido = Densidad del liquido.g= Gravedad ( 9.8 m/s2 )Vs= Volumen sumergido ( Vs = A.y)Adems sabemos que : A=.r2, por dato sabemos que el dimetro de la base del cilindro es: d=3.2. Entonces el radio es : r=1.6cm =0.016m . Luego el rea es :A=.r2 =3.1416(0.016)2 = 0.000804249 m2 Comparando las dos ecuaciones anteriores , se tiene lo siguiente :lquido.g.Vs=8.616ylquido.(9.8).A.y=8.616(y)lquido.(9.8).A=8.616lquido.(9.8).( 0.000804249 )=8.616Finalmente se obtiene lo siguiente: lquido = 1093.17347 Kg/m3 = 1.09317347 gr/cm3Obtenemos : lquido = EXPERIMENTAL AGUA=1.09 gr./cm3.* Sabemos que la densidad terica del agua es 1 gr./cm3, de acuerdo a lo hallado , nuestra respuesta no infiere mucha variacin , por lo que la practica se llevo a cabo de la mejor manera . Hallando el porcentaje de error :El porcentaje de error est expresado por la siguiente frmula :

Por dato sabemos que : AGUA=1 gr./cm3; reemplazo :

De lo obtenido se puede afirmar que el porcentaje de error es mnimo , por lo tanto vale recalcar que dicho experimento se llevo a cabo de una buena manera .

* Finalmente se puede realizar la siguiente interpretacin fsica de esta experiencia : Despus de hallar el empuje con la siguiente ecuacin :

Se puede afirmar que el empuje depende del volumen sumergido , mientras el cilindro se introduca al agua aumentando la altura sumergida cada centmetro , el empuje aumentaba . Eso nos indica que el empuje depende del volumen sumergido .Luego una vez sumergido por completo el cilindro , el empuje se mantuvo constante , ya que depende del volumen sumergido y no depende de la profundidad ; en esta parte el volumen sumergido es igual al volumen del cuerpo .B.- Paradojas : 1.- Explique apropiadamente los experimentos observados . Haga clculos apropiados con los datos obtenidos para justificar su respuesta : Del objeto que flota en el recipiente :

Nos basaremos en el principio de Arqumedes : Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un lquido recibe un empuje vertical de abajo hacia arriba igual al peso del lquido desalojado . O de otro modo : Todo cuerpo sumergido en un lquido , pierde de su peso , el peso del lquido que desaloja .Nos respaldaremos con los datos obtenidos para justifiar nuestra respuesta :

Masa del objeto :Masa del recipiente con agua :Masa del recipiente con agua + el objeto :

11.71 gr.159.54 gr.171.00 gr.

0.01171 Kg.0.15954Kg.0.171 Kg.

Peso del objeto Peso del recipiente con agua Peso del recipiente con agua objeto

0.01171 (9.8) 0.15954 (9.8) 0.171(9.8)

1.67825 N 1.6758 NSe puede apreciar una diferencia de pesos , por la presencia del empuje que se ejerce de abajo hacia arriba , como lo mencionamos .

Del objeto metlico que se coloca en el recipiente suspendido de una cuerda :

De igual manera , aqu se cumple el principio de Arqumedes como en la paradoja anterior y nos basamos en la siguiente tablado datos :

Masa del cilindro metlico (gr.)100.11

Masa del recipiente con agua (gr.)129.47

Masa del recipiente con agua + el cilindro metlico (gr.)135.65

Altura del cilindro (cm.)2.32

Dimetro de la base del cilindro (cm.)2.32

Aqu tambin se puede apreciar una diferencia de pesos , por la presencia del empuje que se ejerce de abajo hacia arriba .

Por otro lado , hallaremos el Empuje = , en este caso el

es igual al .

Entonces :

Donde el empuje debe ser igual :

-

Se puede apreciar que hay una cierta igualdad , ya que la fuerza de empuje es igual al peso del lquido desalojado .