PRINCIPIO DE ARQUIMIDES

EXPERIMENTO

 

1. Dos tazas de tamaño medio
2. Dos huevos frescos
3. Sal o azúcar

 

Tomar la taza y llenarla con agua. Colocar el huevo en la taza y ver lo que pasa.Tomar la otra taza y llenarla con agua. Agregar la sal o el azucar.

 

 CONCLUSION DEL EXPERIMENTO

1.-El huevo con agua

Primero coloque agua en una taza después introduje el huevo y este se hundió.

2.-El huevo con agua y sal

Lo primero que hice fue agregar agua a una taza y después agregue una cucharada de sal y lo mezcle hasta que quedara incorporado después introduje el huevo y este floto.

3.-El huevo con agua y azúcar

Lo primero que hice fue agregar agua a una taza y después agregue una cucharada de azúcar y lo mezcle hasta que quedara incorporado después introduje el huevo y este se hundió

 

PRINICIPIO DE ARQUIMIDES

 

ESTABILIDAD DE LOS CUERPOS EN UN FLUIDO

 “Arquímedes nace aproximadamente entre los años 290-280 antes de Cristo y muere alrededor del 212-213 antes de Cristo.

Arquímedes ingeniero, físico y matemático griego, fue quizás el científico más grande de la antigüedad. Fue el primero que calculo con precisión la razón de la circunferencia del círculo a su diámetro y también demostró como calcular el volumen y las áreas de las superficies de esferas, cilindros y otras formas geométricas. Es mejor conocido por descubrir la naturaleza de las fuerzas de empuje que actúa sobre los objetos y fue, además un inventor talentoso. Una de sus invenciones practica, aun en uso, es el tornillo de Arquímedes, un tubo de espiral inclinado que gira, usado originalmente para sacar agua de la cala de los barcos. También invento la catapulta y dispositivos de palancas, poleas y pesos para levantar grandes pesos. Dichas invenciones fueron usadas con éxito por los soldados para defender su ciudad natal, Siracusa, durante un sitio de dos años por parte de los romanos.

De acuerdo con la leyenda, el rey Hieron le pidió a Arquímedes que determinara si la corona del rey estaba hecha de oro puro o sí tenia alguna aleación de otro material. La prueba debería ser efectuada sin dañar la corona. Se cree que Arquímedes llega a la solución mientras tomaba un baño: al meterse a bañar, observo una pérdida parcial de peso de sus piernas y sus brazos después de sumergirlos en el agua. Según se cuenta, estaba tan excitado de su gran descubrimiento que corrió desnudo por las calles de Siracusa gritando “! Eureka!”, lo que en griego significa “lo he Encontrado.”

“La lapida de su tumba ostentaba una esfera inscrita en un cilindro, en memoria de la solución dada por el matemático a ese problema de geometría. Se le atribuye la frase: Dadme un punto de apoyo, y moveré la tierra y el cielo”. Sus tratados son eminentemente teóricos. Entre los que sobresalen: “Método de los teoremas mecánicos, sobre la esfera y el cilindro”, “Medición del Circulo”, “Conoides y Esferoides”, “Centros de Gravedad de los Planos”, “Cuadratura de la Parábola”, entre otros.”

Enunciemos ahora el Principio de Arquímedes:

“Cualquier cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido es empujado hacia arriba por una fuerza que es igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo.”

Veamos ahora si esto es cierto:

1er. CASO: CUERPOS SUMERGIDOS Y QUE ALCANZAN EL FONDO.

Tenemos un fluido X con su respectiva densidad, en el cual depositamos por ejemplo un cubo compuesto de material Y también con su respectiva densidad. Con lo que sabemos hasta este momento podemos concluir que el cubo se desplazara hasta el fondo del recipiente que contiene al fluido X si y solo si la densidad del material del cual esta compuesto nuestro cubo es mayor a la densidad del fluido Y. Claro siempre y cuando el cubo no tenga nada que le impida llegar hasta el fondo. Esto sucede porque nuestra ecuación de Empuje se nos convierte en:

La Interpretación de esta ecuación puede ser la siguiente: “Si el peso de cuerpo es mayor que el Empuje, la resultante de las fuerzas estará dirigida hacia abajo y el cuerpo sé hundirá”

2do. CASO: CUERPOS QUE SUMERGIDOS QUE NO ALCANZAN EL FONDO.

Este segundo caso es posible analizarlo principalmente cuando observamos lo que les sucede a los globos que contienen un fluido de densidad X que son utilizados para la observación de nuestra atmósfera. En un inicio el

globo estando en tierra experimenta un proceso con el cual se logra la disminución de la densidad de dicho fluido (por ejemplo el calentamiento), con lo cual conseguimos su elevación. Pero alguien puede hacerse la pregunta ¿Si el globo inicia su ascenso, cuando se detiene?, la respuesta es sencilla si consideramos que el aire a medida se alcanza una mayor altura se vuelve menos denso, el globo dejara de subir hasta que ambas fluidos: el que compone el globo y el aire externo desplazado, pesen lo mismo.

La conclusión de este caso es la siguiente: “Si el pero del cuerpo es igual al Empuje, la resultante será nula y el cuerpo sé mantendrá en equilibrio dentro del fluido.”

3er. CASO: CUERPOS QUE FLOTAN.

Ahora analicemos el caso en el que tenemos un fluido de densidad X, y un cubo compuesto de un material de densidad Y. Si la densidad del fluido X es mayor que la densidad del material Y, el cubo sentirá que es empujado hacia la superficie del fluido, y nuestra ecuación se convierte en:

Empuje - W = (ρfluidoX - ρcuboY) gVcubo **Resultado Positivo

A medida que el cubo vaya saliendo a la superficie, la fuerza que siente sé ira haciendo cada vez menor hasta detenerse, puesto que ya no estará totalmente sumergido dado que una parte del cubo estará por encima de la superficie y otra parte quedara por debajo de la superficie siendo menor la cantidad de fluido que este desplazando. En este preciso momento la fuerza que siente el cubo será igual al peso del fluido que la parte baja del cubo ha desplazado y los dos elementos quedaran en equilibrio.

(ρfluido)(Volumenfluido)(g)= (ρcubo) (Volumencubo) (g)