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Guia #2 Principio de Arquimedes

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PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

INDICACIONES DE LA GUIA Y TALLER:


El estudiante deberá copiar en su cuaderno de física el tema propuesto en la guía de estudio,
analizarlo y comprenderlo para luego desarrollar el taller a continuación.

Objetivo: conocer las diferentes aplicaciones del principio de Arquímedes en los diferentes
equipos utilizados en la técnica moderna

Eje Temático: MECANICA CLASICA

PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
“Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza
De empuje verticalmente hacia arriba igual al peso del fluido
Desalojado”
E=ρL . g . V s
ρ L=densidad del fluido
g= gravedad
V s =volumen del solido

 Un objeto sumergido completamente desplaza un volumen de líquido igual a su propio


volumen
 Un objeto sumergido parcialmente desplaza un volumen de líquido igual al volumen de la
parte sumergida. El empuje y el peso son iguales. E = P

EJEMPLOS
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES:

1. Un cubo de hierro de 20 cm de arista se sumerge totalmente en agua. Si tiene un peso con


una magnitud de 560N, calcular:
a) ¿Qué magnitud de empuje recibe?
b) ¿Cuál será la magnitud del peso aparente del cubo?
Solución
1m Calculando el empuje:
L= 20 cm ( ¿ = 0.20 m
100 cm Peso específico
E=Pe V s
Del agua:
P =560N
N Pe(H2O) = g.ρ
-3 3 E=9800 3
. 8 x 10−3 m 3 = 9.8m/s2.1000kg/m3
V = (0.2m).(0.2m).(0.2m) = 8x10 m m
= 9800N/m3
E=78.4 N
2. Una esfera de volumen de 3×10-4 m³, está totalmente inmersa en un líquido cuya densidad es
de 900 kg/m³, determine la intensidad de empuje que actúa en la esfera

E=ρ . g . V s

kg 9.8 m
E=900 3
. 2 .3 x 10−4 m 3
m s
kg .m
E=2646
s2
E=2646 N

3. ¿Cuál es el peso aparente de un cubo de 10 cm de lado y 10 kg de masa que se sumerge


completamente en un fluido cuya densidad es 1000 kg/m 3?

Primero hallamos la fuerza de Empuje Ahora hallamos el peso aparente.

E=ρ . g . V s Paparente=P Real −E

kg 9.8 m Pa=P R −E
E=1000 3
. 2 . 0.001 m 3
m s
Pa=mg−E
kg . m
E=9.8 m
s2 Pa=10 kg .9.8 −9.8 N
s2
E=9.8 N
E=98 N−9.8 N
E=88.2 N

TALLER PRINCIPIO DE ARQUIMEDES


1. El peso aparente de un cuerpo sumergido en un
I. Marque la respuesta correcta: fluido se puede definir como
A. El peso que tiene el cuerpo por su aspecto
B. El peso del líquido desalojado
C. El peso del cuerpo menos el empuje
D. Masa del cuerpo por la densidad del líquido
8. Si la densidad del líquido es igual que la densidad
2. Una lancha de 300 kg de masa flota en el agua. Al
subir a ella una persona de 70 kg de masa se hunde del cuerpo, tendremos que el EMPUJE es igual que el
un poco más. El volumen del líquido desalojado en Peso del cuerpo, entonces
litros es A. el cuerpo sube o emerge en el
A. Depende del volumen de la persona líquido.
B. 230 litros B. El cuerpo cambia de forma.
C. 70 litros
C. el cuerpo se hunde en el líquido.
D. 370 litros
D. el cuerpo flotará parcial o
3. la fuerza vertical de abajo hacia arriba, que ejerce totalmente sumergido en el líquido.
un líquido sobre un objeto que se encuentra
sumergido en él, se llama: LAS PREGUNTAS DE LA 9-11 SE RESPONDERAN CON
A. Tensión
LA SIGUIENTE INFORMACION
B. Empuje
C. Normal El principio de Arquímedes establece que: “Un
D. Peso cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido
recibe de éste una fuerza vertical hacia arriba
llamada Empuje, igual al peso del fluido desalojado”.
4. Un objeto pesa en el aire 5 N y cuando está En un recipiente que contiene 20cm3 de agua se
sumergido en agua pesa 3 N, el peso del agua introducen alternativamente 4 cuerpos como se
desplazada es de: muestra en las figuras:
A. 2 N
B. 3 N
C. 5 N
D. 8 N

5. La fuerza de Empuje tambien se puede definir


como
A. Al Peso aparente más el Peso real
B. Al Peso aparente menos el Peso real
C. Al Peso real menos el Peso aparente
D. Al Peso real más el Peso aparente
9. El cuerpo sumergido que recibe mayor empuje es:
6. Si la densidad del líquido es mayor que la densidad A. 1
del cuerpo, tendremos que el EMPUJE es mayor que B. 2
Peso del cuerpo, entonces C. 3
A. El cuerpo cambia de forma. D. 4
B. el cuerpo flotará parcial o
totalmente sumergido en el líquido.
C. el cuerpo se hunde en el líquido.
D. el cuerpo sube o emerge en el 10. En la figura 3, el volumen desalojado por el
líquido. cuerpo es igual a:
A. El volumen de la parte emergente del cuerpo
B. El volumen de la parte sumergida del cuerpo
7. Si la densidad del líquido es menor que la C. El volumen total del cuerpo
densidad del cuerpo, tendremos que el EMPUJE es D. El volumen inicial del líquido
menor que el Peso del cuerpo, entonces
A. el cuerpo sube o emerge en el líquido. 11. En la figura 4, el cuerpo se
B. El cuerpo cambia de forma. sumerge
C. el cuerpo se hunde en el líquido. completamente porque:
D. el cuerpo flotará parcial o totalmente sumergido A. La densidad del cuerpo es mayor
en el líquido. que la
densidad del agua.
B. La densidad del agua es mayor que la
densidad del cuerpo
C. El peso del cuerpo es mayor que la fuerza de 3. ¿Cuál es el peso aparente de un cubo de
empuje 8 cm de lado y 20 kg de masa que se
D. El volumen desalojado por el cuerpo es el sumerge completamente en un fluido cuya
mayor de todos. densidad es 1030 kg/m3?

RESOLVER

1. Un cubo de hierro de 12 cm de arista se


sumerge totalmente en agua. Si tiene un
peso con una magnitud de 250N, calcular:
a) ¿Qué magnitud de empuje recibe?
b) ¿Cuál será la magnitud del peso aparente
del cubo?

1m
L= 12 cm ( ¿ = 0.12 m
100 cm
P =250 N

V = (0.12m).(0.12m).(0.12m) = 1728x10-6 m3

Calculando el empuje:
Peso específico
E=P eVs
Del agua:
Pe (H2O) = g.ρ
N
E=9800= 9.8m/s
3
. 1728
2
x 10−6 m 33
.1000kg/m
=m9800N/m3
E=16.93 N

2. Una esfera de volumen de


2×10-3 m³, está totalmente
inmersa en un líquido cuya
densidad es de 720 kg/m³,
determine la intensidad de
empuje que actúa en la esfera

E=ρ . g . V s

kg 9.8 m
E=720 3
. 2 .3 x 10−3 m 3
m s
kg . m
E=21.168
s2
E=21.168 N

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