Laboratorio 3 Cafi.docx

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO N° 03-“PRINCIPIO DE ARQUÍMIDES”

CURSO

: Cálculo Aplicado a la Física III

DOCENTE

: David Tocto Laban

INTEGRANTES :     

Cerna Guerrero, Neiser Cueva Sánchez, Christian Guevara Monsalve, Kevin Huamán Ramírez, Yorely Maco Purizaca, Ingrid

Chiclayo, junio del 2018

RESULTADOS. TABLA N° 01: Datos experimentales del método 01. DENSIDAD MASA VOLUMEN DENSIDAD

CUERPO CILINDRICO Aluminio Cobre Acero

(Kg)

(m^3)

ρexp^1 (Kg/m^3)

0.03308 0.105 0.09408

1.20E-05 1.20E-05 1.20E-05

2.76E+03 8.75E+03 7.84E+03

ρref

(Kg/m^3) 2.70E+03 8.93E+03 7.85E+03

TABLA N° 02: Datos experimentales del método 02. PESO DENSIDAD EMPUJE DENSIDAD

CUERPO CILINDRICO W(N) Aluminio Cobre Acero

0.3308 1.05 0.9408

W*(N)

(N)

ρexp^2 (Kg/m^3)

0.210 0.93 0.82

0.1208 0.12 0.1208

2.74E+03 8.75E+03 7.79E+03

9.50E+03

RELACIÓN

(Kg/m^3) 2.70E+03 8.93E+03 7.85E+03

ρexp^2 - ρexp^1

8.50E+03

ρref

ERROR rel (%) 2.10% 2.02% 0.13%

ERROR rel (%) 1.42% 2.02% 0.79%

8.75E+03

ΡEXP^2 (KG/M^3)

7.79E+03

7.50E+03 6.50E+03

5.50E+03 y = 0.9998x - 21.902 R² = 0.9999

4.50E+03 3.50E+03 2.74E+03

2.50E+03 2.50E+03 3.50E+03 4.50E+03 5.50E+03 6.50E+03 7.50E+03 8.50E+03 9.50E+03 ΡEXP^1(KG/M^3)

GRAFICO N° 01: RELACIÓN ENTRE DENSIDADES EXPERIMENTALES. En el gráfico anterior se observa que la densidad experimental obtenida en el método 02 tiene una relación directa o lineal obtenida en el método 01. La cual está dada mediante la siguiente ecuación. 𝒚 = 𝟎. 𝟗𝟗𝟗𝟖𝒙 − 𝟐𝟏. 𝟗𝟎𝟐 Con un ajuste de regression lineal de: 𝑹² = 𝟎. 𝟗𝟗𝟗𝟗.

RELACIÓN VOLUMEN - MASA

VOLUMEN (M^3)

1.21E-05

1.20E-05

1.19E-05 y = 2E-19x + 1E-05

1.18E-05 0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

0.11

MASA (KG)

GRAFICO N° 02: RELACION ENTRE LA MASA Y VOLUMEN PARA EL PRIMER ENSAYO. En este gráfico se observa que el volumen se mantiene constante para las tres masas trabajadas de distintos materiales. La cual está dada por la siguiente ecuación. 𝒚 = 𝟐 ∗ 𝟏𝟎−𝟏𝟗 𝒙 + 𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟓

CUESTIONARIO: 1.- ¿En qué consiste el principio de Arquímedes? Es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en cualquier fluido en reposo recibe un empuje en sentido ascendente el cual equivale al peso del volumen del fluido que desaloja. 2.- ¿Es posible lograr que los resultados de los experimentos no tengan error o que sean iguales a los teóricos? Es imposible por eso es que en toda práctica experimental es necesario repetir el procedimiento varias veces para lograr una mayor precisión y exactitud y siempre va a existir un margen de error es imposible lograr los resultados de un sistema teórico e ideal. 3.- ¿Qué podemos concluir con los experimentos hechos en el laboratorio? Se puede afirmar que todos los cuerpos al estar sumergidos en un fluido experimentan una fuerza de empuje hacia arriba, por el principio de Arquímedes, pues los fluidos ejercen resistencia al sólido sumergido en ellos para equilibrar el sistema.

4.- A partir de estos resultados ¿existe evidencia que muestre que el empuje ejercido sobre las piezas sólidas depende de la densidad del líquido en donde fueron sumergidas? y si es así, exprese la forma matemática de esta dependencia. Como se conoce la densidad viene a ser la variación de la masa por unidad de volumen. Así mismo, el principio de Arquímedes muestra que el empuje depende de la cantidad de líquido (volumen) contenido en un recipiente en el que se sumerge el cuerpo. Por tal caso se dice que el empuje depende de la densidad del fluido en el cual se sumerge el cuerpo. La cual se da mediante la siguiente relación. E   f .V fd g

Donde:

 f . : Densidad del fluido. V fd : Volumen del fluido desplazado. g : Aceleración de la gravedad.

CONCLUSIONES: 1.- La densidad no depende de la forma del objeto. Puesto que la densidad es una propiedad característica de los materiales. 2.- La tensión de la cuerda se reduce a medida que el objeto se sumerge más en el fluido. 3.- Comprobamos como la fuerza de empuje es directamente proporcional al volumen desalojado, ya que a medida que sumergimos el cuerpo en el fluido, desplaza más materia y la fuerza de empuje se incrementa. 4.- La práctica nos permitió calcular las densidades de los sólidos por medio de dos métodos diferentes: el geométrico y el de Arquímedes, y confirmar la veracidad de nuestros resultados gracias a la densidad convencional de cada uno de los materiales de los objetos utilizados en la práctica. 5.- Todos los cuerpos al estar sumergidos en un fluido experimentan una fuerza de empuje hacia arriba, por el principio de Arquímedes analizado en el laboratorio, pues los fluidos ejercen resistencia al sólido sumergido en ellos para equilibrar el sistema.