HIDROSTTICAI. OBJETIVO1. Determinar experimentalmente el Principio de Arqumedes.2. Determinar la densidad de los cuerpos.3. Comprobar que la presin en el interior de un lquido depende de la profundidad.4. Determinar el peso especfico de una sustancia lquida.

II. PREGUNTAS ORIENTADORAS1. Defina fluido. Indique algunos ejemplosFluido es una sustancia que tiene la propiedad de fluir, carece de rigidez (forma propia), se deforma continuamente debido a su cohesin intermolecular. En consecuencia cede inmediatamente a cualquierfuerzatendente a alterar su forma y adoptando as la forma del recipiente que lo contiene.Ejemplos:

-agua-aire-gelatina-mercurio lquido-aceite-jarabes-miel-oxigeno2. 3. Qu se entiende por densidad y peso especfico de un cuerpo?Densidad es una propiedad (propiedad intrnseca, ya que no depende de la cantidad de sustancia que se considere) muy importante de las sustancias, esta es el cociente de su masa entre su volumen.

Unidades (SI)

Peso Especfico: Es la relacin que existe entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia ya sea en estado slido, lquido o gaseoso. Es una constante en el sentido de que es un valor que no cambia para cada sustancia ya que a medida que aumenta su peso tambin aumentara su volumen ocupado, al igual que sucede con la densidad.

Unidades (SI)

4. Defina presin manomtrica y absoluta.Presin manomtrica:Se llamapresin manomtricaa la diferencia entre lapresin absolutao real y lapresin atmosfrica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presin es superior a la presin atmosfrica, pues cuando esta cantidad es negativa se llamapresin de vaco.Presin Absoluta:Se conoce como presin absoluta a la presin real que se ejerce sobre un punto dado.Es la presin de un fluido medido con referencia al vaco perfecto o de un cero absoluto.

5. Enuncie y explique el Principio de Pascal. AplicacionesEl principio de Pascal nos dice que:

Lapresinejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido

Nos quiere decir que la presin en todo el fluido va a ser constante siempre que se puedan despreciar las diferencias del peso debidas al peso del fluido.Aplicaciones:

-Prensa Hidrulica-Elevadores Hidrulicos-Frenos Hidrulicos

6. Explique el principio de Arqumedes. AplicacionesEl principio de Arqumedes nos dice que:Un cuerpo total o parcialmente sumergido en unfluidoen reposo, recibe unempujede abajo hacia arriba igual alpesodelvolumen del fluido que desaloja

Cuando un objeto se encuentra sumergido dentro de un lquido, los lquidos ejercen presin sobre todas las paredes del recipiente que los contiene, as como sobre todo cuerpo sumergido dentro del lquido. Las fuerzas laterales actan sobre el cuerpo se equilibran entre s, es decir, tienen el mismo valor para la misma profundidad. Como la presin aumenta con la profundidad, las fuerzas ejercidas en la parte inferior del objeto son mayores que las ejercidas en la parte superior ( no son iguales), la resultante de estas dos fuerzas deber estar dirigida hacia arriba (fuerza de flotacin )

Aplicaciones:

-La flotacin de los barcos-La flotacin de los submarinos-Los salvavidas-Los densmetros-Los globos aerostticos-Los peces.7.

8. Defina fuerza de empuje o fuerza boyante.El principio de Arqumedes nos dice que cuando un cuerpo est parcialmente o totalmente sumergido en el fluido que le rodea, una fuerza de empuje acta sobre el cuerpo. Dicha fuerza tiene direccin hacia arriba y su magnitud es igual al peso del fluido que ha sido desalojado por el cuerpo a esta fuerza es a la que llamamos fuerza boyante.

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALPARTE A1. Pesamos la probeta vaca con el dinammetro y anotamos su peso. Luego pesamos el cilindro de bronce en el aire y anote su peso W. Llenamos la probeta con agua hasta unos V=60 ml. Introdujimos el cilindro en el agua y registramos su peso nuevamente W*. NOMBREMATERIALPESO EN EL AIREPESO EN EL AGUA

CILINDROBRONCEW=1.68 NW*=1.5 N

NOMBRECAPACIDADPESO VACOPESO CON 20ml DE AGUA

PROBETA100 ml0.4 N0.62 N

Determinamos la prdida del peso del bloque: W-W*.

Simultneamente registramos el incremento del volumen V* del lquido en la probeta (cuando el cilindro est completamente sumergido) y determine V = V* - V.

V = V* - V.V = 82ml - 60ml.V = 22 ml

Y luego determinamos el peso de lquido desalojado; para lo cual vaciamos parcialmente el lquido del cilindro dejando solamente dentro del V y por diferencia de peso con el cilindro vaco determine el peso del lquido desalojado, es decir W =

W = W = W = N

2. Repetimos el mismo proceso anterior pero ahora en lugar del cilindro de cobre usamos un cuerpo irregular.NOMBREMATERIALPESO EN EL AIREPESO EN EL AGUA

PIEZA IRREGULARCOMBINADOS1.28 N1.18 N

Determinamos la prdida del peso del bloque: W-W*.

Simultneamente registramos el incremento del volumen V* del lquido en la probeta (cuando el cilindro est completamente sumergido) y determine V = V* - V.

V = V* - V.V = 73ml - 60ml.V = 13 ml

Y luego determinamos el peso de lquido desalojado; para lo cual vaciamos parcialmente el lquido del cilindro dejando solamente dentro del V y por diferencia de peso con el cilindro vaco determine el peso del lquido desalojado, es decir W =

W = W = W = N

PARTE BH(cm)h(cm)

10.2

20.4

30.6

41.5

51.8

Armamos el equipo y depositamos agua hasta la mitad de las ramas del tubo. Sumergimos una rama del tubo en un lquido a diferentes profundidades: H1; H2, etc. Medir el desnivel h del manmetro, para cada profundidad. Anotamos estos datos en una tabla construida adecuadamente.

Finalmente determinamos la Pm correspondientes a las profundidades.Pman=a) Pman=Pman=/m2b) Pman=Pman=/m2

c) Pman=Pman=/m2

d) Pman=Pman=/m2

e) Pman=Pman=/m2

IV. PROCESAMIENTO DE DATOS Y RESULTADOS1. Determine el peso terico del lquido desalojado, y comprelos con el obtenido experimentalmente.

EXPERIMENTO CON LA PIEZA REGULAR

PESO TERICOPESO EXPERIMENTALMENTE

INCREMENTO: V= 20 ml

INCREMENTO= 20 mlPesamos los 20 ml con el dinammetro y obtuvimos 0.62N

Qu comentarios le merecen estos resultados? Encuentre la diferencia porcentual entre ellos. Que realizando el proceso terico o el proceso experimental al final los resultados encontrados no son muy diferentes pues en este caso la diferencia es de solo un 0.0044.DIFERENCIA PORCENTUAL:

A qu factores atribuye la dispersin de los mismos? Los factores pueden ser errores experimentales como al medir los mililitros de agua en la probeta, el dinammetro mal calibrado, etc.

2. Explique sobre las fuerzas que actan en el cuerpo sumergido totalmente o parcialmente.Las fuerzas que actan sobre el cuerpo son las fuerzas ejercidas sobre las paredes de la probeta y sobre el cilindro las cuales se equilibran y tambin estn la fuerza ejercida por el Peso (m.g) y la fuerza boyante que ejerce una fuerza vertical hacia arriba.

3. Analice como varia la presin en un cuerpo sumergido totalmente o parcialmenteComo al sumergir un cuerpo total o parcialmente el fluido se desplaza tomamos en cuenta la presin que el fluido ejerce sobre el cuerpo, el efecto neto de las fuerzas de presin es una fuerza resultante la cual tiene parcialmente a neutralizar la fuerza de gravedad. Por tanto si el peso de un cuerpo es menor que el del fluido que desplaza al sumergirse, el cuerpo debe flotar en el fluido y hundirse si es ms pesado que el mismo volumen del lquido donde est sumergido.

4. Grafique Pm vs H .Observe la grfica, si se aproxima a una recta, encuentre y anote los valores del intercepto y de la pendiente. Indique su significado fsico.

Pm(/m2)YH(m)x10-2X(Pm)2Y2H2x10-4X2(Pm)(H)x10-2XY

19604198

1962384164392

2943864369882

3924153664161568

4905240100252450

147015528220555390

b=0

De la grfica podemos concluir que la presin manomtrica es directamente proporcional a la altura, pues la presin crece en 98N/m2 por cada centmetro.

5. Cul es el valor del peso especfico del agua?

V. ANALISIS DE LOS RESULTADOSDe acuerdo con nuestros datos:

EL peso del volumen desplazado es muy parecido al W del cilindro, solo varia en un 0.02 N Si pesamos el agua desplazada obtenemos una diferencia de 0.0044. Con los datos obtenidos de la Pm observamos que son directamente proporcionales a la altura.VI. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS Al sumergir un objeto en un lquido sobre l se ejercen presin as como tambin sobre todas las paredes del recipiente. El volumen del lquido desplazado al introducir el objeto es igual al volumen de dicho objeto. La presin aumenta con la profundidad. La presin hidrosttica es la fuerza por unidad de rea que ejerce un lquido en reposo sobre las paredes del recipiente que lo contienen y cualquier cuerpo que se encuentra sumergido, como esta presin se debe al peso del lquido, esta presin depende de la densidad, la gravedad, y la profundidad del lugar donde medimos la presin.

VII. REFERENCIA BIBLIOGRFICA Joseph W. Kane, M. M. (1989). Fsica. Barcelona: Revert. Wilson, J. D. (2003). Fsica. Mxico: Pearson.Mott, R. L. (2006). Mecnica de Fluidos. Mxico: Pearson.Nuez, H. (2007). Fisica II Un enfoque Constructivista. Mxico: Pearson.

VIII. ANEXOS

Ejercicio 27:Una esfera de plstico flota en el agua con 50.0% de su volumen sumergido. Esta misma esfera flota en glicerina con 40.0% de su volumen sumergido. Determine las densidades de la glicerina y de la esfera.

a) AGUAE=Wesfera

b) GLICERINAE=Wesfera