(L) Empuje Arquímedes

Todo cuerpo que se sumerje en un liquido recibe una fuerza opuesta en sentido vertical hacia arriba, igual al peso de fluido desalojado, como lo harían los barcos en el mar, produciéndose el efecto de flotabilidad, pues a esta fuerza se le conoce como Fuerza de Empuje sobre la cual Arquimedes de Siracusa (importante científico físico y matemático del siglo III antes de cristo)

Fuerza de empuje

Utilizando un dinamómetro, verifica el peso real de la primera muestra metálica (Fig. 1). Si no cuentas con pesas estándar para dinamómetro puedes utilizar muestras metálicas que se puedan pesar en el dinamómetro (por ejemplo, puedes utilizar un clic como gancho para poder colgar la muestra en el dinamómetro). Anota el peso real de la muestra 1 en la Tabla 1, con su respectiva incerteza.

2. Coloca 200 mL de agua potable en un beaker de 250 mL, y manteniendo colgada la muestra metálica del dinamómetro, sumérgela totalmente dentro del agua; toma la lectura del peso (Fig. 2). Registra este peso con su incerteza en la Tabla 1 como peso aparente.

3. Repite el mismo procedimiento para determinar el peso real y peso aparente en agua de la segunda muestra metálica, y luego de la tercera muestra; registra los datos en la Tabla 1.

4. Vierte 200 mL de aceite en otro beaker de 250 mL, y realiza la medición del peso aparente de las tres muestras metálicas que utilizaste en el procedimiento anterior, teniendo el cuidado de secarlas antes de sumergirlas en el aceite.

5. En otro beaker de 250 mL coloca 200 mL de alcohol etílico, y determina el peso aparente de las tres muestras metálicas, teniendo siempre el cuidado de limpiar las muestras antes de sumergirlas en el alcohol.

6. Determina el valor de la fuerza de empuje con su incerteza para cada muestra sumergida en cada fluido, utilizando la siguiente ecuación: Fuerza de empuje = peso real – peso aparente

Tabla 1. Peso real, peso aparente y fuerza de empuje para las muestras metálicas sumergidas en diferentes fluidos.

7. Considera los valores de fuerza de empuje obtenidos para las tres muestras, y analízalos por separado en cada fluido, para que identifiques el sentido de proporcionalidad entre el peso de un cuerpo y la fuerza de empuje.

8. Investiga las densidades del agua, alcohol etílico y aceite, y analiza los valores de fuerza de empuje por separado para cada muestra en los diferentes fluidos, e identifica cuál es la proporcionalidad entre el peso de un cuerpo y la densidad del fluido en el que se sumerge