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Foro Acertijos-3D
Por Zombinstein5
Hace 11 años / Respuestas: 2 / Lecturas: 1341

¿Cual es el principio de Arquimedes?

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Lui5A-01LOP136Hace 10 años1
[b]jaja , pues e investigado ya que no hay respuestas :[/b]

[i]
Principio de Arquímedes de Siracusa (287 – 212 A.C.) 
En los libros se cuenta que Arquímedes observó, mientras se estaba bañando, sintió que podía levantar sus piernas muy fácilmente cuando estas se encontraban bajo la superficie del agua. Dado el interés que Arquímedes tuvo, él encontró que el cuerpo se tornaba más ligero debido a una fuerza de empuje (vertical y para arriba) ejercida sobre el cuerpo por el líquido, de manera de que el peso del cuerpo se veía aliviado. Tal fuerza, del líquido sobre el cuerpo, se denomina empuje.
 E = Wc – Wcdf (perdida aparente del peso)
 En donde: 
E = empuje.
 Wc = peso del cuerpo.
 Wcdf = peso del cuerpo dentro del fluido. 
Por lo tanto, un cuerpo que se encuentra inmerso en un líquido está sujeto a una fuerza de empuje y la fuerza ejercida producto de la aceleración constante de la gravedad por la masa. Cuando un cuerpo está sumergido totalmente en agua se tienen las siguientes condiciones: 

El objeto permanece estático pero por debajo de la superficie del líquido. En este caso la intensidad del empuje es igual a la del peso del objeto. 
El objeto se va hundiendo desde que se puso en contacto con el líquido o a una profundidad determinada. En este caso la intensidad del empuje es menor a la del peso del objeto. 
El objeto va emergiendo desde que se colocó en lo más profundo o una profundidad determinada. En este caso la intensidad del empuje es mayor a la del peso del objeto. 
A partir de las 3 situaciones anteriores se obtiene el siguiente enunciado: 

Todo cuerpo en contacto con un fluido (líquido o gas) sufre, por parte del fluido, un empuje (fuerza) vertical hacia arriba cuya intensidad es igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo. 
La masa del fluido desplazado se obtiene multiplicando la densidad por su volumen, obtenida esta se multiplica por la aceleración constante de la gravedad para obtener el empuje que existirá. Es decir:
 E = peso del fluido desalojado por el líquido. Como P = m . g
 Se tiene:
 E = mf . g como  = m/v
 E = f . Vf . g
 En donde:
 f = densidad del fluido.
 Vf = volumen del fluido.
 g = aceleración de la gravedad en el lugar.
 
El volumen del fluido desplazado es igual al volumen del cuerpo en contacto con el agua. Por lo tanto se tiene:
 mf = f . Vf, donde mf es la masa del fluido, f la densidad y Vf el volumen. 
Para cuerpos totalmente inmersos, o cuyo volumen es igual al del líquido desplazado se obtiene lo siguiente: 
Vf = Vc
 mf = mc
 f c
 (mc - mcdf) = mc 

f c
 
… = mc . f
 
(mc - mcdf)
 

En donde:
 f = densidad del fluido (agua = 1 gr/cm3).
 c = densidad del cuerpo.
 mc = masa del cuerpo en el aire.
 mcdf = masa del cuerpo en el fluido.
 
Objetivos 

Obtener la densidad de un cuerpo sólido por dos métodos diferentes: método analítico y método de Arquímedes. 
Demostrar que la densidad de un cuerpo no depende de su forma geométrica.
 Materiales Y Equipos 

Vernier 
Balanza 
Cilindro y paralelepípedo de diferentes elementos metálicos (Fe, Pb y Al). 
Recipiente 
Agua 
Hilo inextensible
 2. Procedimiento Experimental
 
Se determinó la densidad de 3 diferentes elementos metálicos; aluminio, plomo y hierro (3 cilindros y 1 paralelepípedo de aluminio) utilizando el método analítico y el Principio de Arquímedes.
 
Método analítico o directo: 
Con la ayuda del vernier se midieron las cantidades necesarias para obtener el volumen de los cuerpos sólidos a través de las siguientes ecuaciones:
 V cilindro d2 h
 4
 V paralelepípedo = L . L . L
 En donde: 
d = diámetro
 h = Altura
 L = lados del paralelepípedo (Largo, ancho y alto).
 
Obtenido el V, se pesaron en la balanza cada uno de los objetos obteniendo las diferentes masas, para así entonces calcular la densidad a través de la siguiente ecuación :
  = m
 v
 
Principio de Arquímedes.
 Se seleccionó uno de los cuerpos sólidos. 
Luego se colocó el recipiente con agua sobre el plato móvil de la balanza, de tal forma que su peso no sea registrado por la balanza. 
Se sumergió en el agua el cuerpo seleccionado atado a un hilo evitando que este choque con las paredes del recipiente. 
Se determinó la masa dentro del agua. 
Se determinó la densidad del cuerpo utilizando el Principio de Arquímedes:
 … = mc . f 
(mc - mcdf)
 
3. Cálculos 

Método Analítico
 1. Determinación del volumen.
 

Objeto
 Diametro
 altura (mm.)

 Cilindro Al
 9,9
 30,15

 Cilindro Fe
 9,9
 30

 Cilindro Pb
 10,3
 29,6

 Paralelepípedo Al
-----
h: 38,05 ; a: 37,85 y L: 12,70

 

Volumen del cilindro de Aluminio:
 VcilindroAl d2 h
 4
 VcilindroAl (9,9)2 30,15
 4
 VcilindroAl2320,85 mm3
 Vcilindro Al2,32085 cm3
 
Volumen del cilindro de Hierro:
 Vcilindro Fe d2 h 
4
 Vcilindro Fe (9,9)2 (30)
 4
 Vcilindro Fe 2309,30 mm3
 Vcilindro Fe 2,30930 cm3
 
Volumen del cilindro de P[/i]

[b]nada que ver con una respuesta de un acertijo [/b]
PD. muchas cosas fueron cambiadas por simbolos D:....pero nadie lo va a leer ;D 
Zombinstein5Hace 10 años2
Mal,Era la letra a.
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