Tarea # 2: Submarino.
- Se realizo este experimento con los siguientes materiales:
- Botella de plástico de 2.5 lit.
- Globo.
- Popotes de plástico flexible.
- Cinta adhesiva
- Brocas de 3/16* y 5/16*
- Taladro.
- 12 monedas.
- Cinta métrica.
- Tijeras.
Principio de Arquímedes.
Arquímedes se aplica al buzo como un todo. El cuerpo del buceador y su equipo presentan una masa total y desplazan un volumen de agua equivalente al volumen del cuerpo sumergido. El buzo está sometido entonces a un par de fuerzas opuestas: por un lado el efecto de la gravedad sobre su masa (el peso del buzo y su equipo), y por otro la fuerza de flotación ejercida por el volumen de agua desplazada.
Cuando la masa del buzo es mayor que la masa del volumen de agua desplazada su flotabilidad es negativa, el buzo tiende al fondo. Cuando la masa del buzo es menor que la masa equivalente a su volumen su flotabilidad es positiva, el buzo tiende a la superficie. La situación en la que las fuerzas son equivalentes, la masa del buzo es igual a la masa del agua que desplaza, la flotabilidad se considera neutra; la fuerza ascendente se anula con la fuerza descendente.
Chaleco hidrostático:
Es un chaleco fusionado al arnés que sujeta la botella a la espalda. Posee una cámara de aire que confiere flotabilidad positiva al buzo en superficie y permite ajustar la flotabilidad a voluntad para compensar la pérdida de empuje que se produce con la profundidad por el aumento de la presión (al comprimirse el traje, la propia cámara de aire del chaleco y algunas cavidades corporales). Para ello el chaleco tiene una cámara o vejiga que se conecta mediante una válvula al regulador, y que permite inflar el chaleco con el aire de la botella. En superficie también se puede inflar con el aire de los pulmones a través de una boquilla. El chaleco puede desinflarse igualmente mediante unas válvulas de purga. De esta manera, se libera aire durante el ascenso en el que se produce el fenómeno inverso. El chaleco dispone también de una válvula de seguridad que asegura que la vejiga no estalle en caso de sobrepresión.
El chaleco hidrostático es para el buzo lo que la vejiga natatoria para el pez.
El chaleco incluye las sujeciones necesarias para mantenerlo bien sujeto al buceador, y suele disponer además de diversos bolsillos y anillas para portar o sujetar otros objetos.
Previo al experimento intente inflar el globo dentro de la botella por más que lo intente no lo logre:
¿Por qué crees?
Primeramente inicie trazos equidistantes para las perforaciones continúe con el ensamble total del submarino.
Comentario:
Lo realice en una tina de baño con .1265 metros cúbicos de volumen de agua.
Coloque mi submarino sobre la superficie y se mantuvo flotando mientras el globo mantenía aun aire, al escaparse el aire comenzó a sumergirse primera mente se hunde del lado contrario del globo, por los orificios inicia la inundación dentro del submarino y poco apoco llego al fondo.
Y al estar sumergido en el fondo nuevamente comencé a inflar el globo y se observa que por los orificios comienza a desalojar el agua con presión y al mismo tiempo se comienza a elevar hacia la superficie.
Creo que esto sucedió porque la presión del globo supera el peso de los contrapesos, pero cundo la presión baja los contrapesos y el agua que se introduce dentro de la botella desplazan todo objeto al fondo.
Todo lo observado en el experimento es algo semejante al principio de Arquímedes donde explica como: ejemplo al buzo a que fuerzas opuestas, por un lado el efecto de la gravedad sobre su masa (el peso del buzo y su equipo), y por otro la fuerza de flotación ejercida por el volumen de agua desplazada.
También el globo utilizado en el experimento simula el efecto del chaleco hidrostático, ya que cuenta con una cámara de aire que permite ajustar la flotabilidad al buzo.
