sábado, 6 de diciembre de 2014

5º entrada

PBL ARQUÍMEDES

1)Breve resumen de su vida:     

Fue un físico, ingeniero, inventor, astrónomo matemático griego. Nació en el año 287 A.C y muere en el 212 A.C. (75 años), ambas en Siracusa (Grecia). Aunque se conocen pocos detalles de su vida, es considerado uno de los científicos más importantes de la antigüedad clásica. Entre sus avances en físicas encuentran sus fundamentos en hidrostática, estática y la explicación del principio de la palanca. Se considera que Arquímedes fue uno de los matemáticos más grandes de la antigüedad y, en general, de toda la historia. Es reconocido por haber diseñado innovadoras máquinas, incluyendo armas de asedio el tornillo de Arquímedes, que lleva su nombre. Experimentos modernos han probado las afirmaciones de que Arquímedes llegó a diseñar máquinas capaces de sacar barcos enemigos del agua o prenderles fuego utilizando una serie de espejos.
Experimentos más importantes:
La corona dorada
El Siracusia y el tornillo de Arquímedes
La garra de Arquímedes
El rayo de calor de Arquímedes, ¿mito o realidad?
...
El principio por el que es mayormente conocido:

"Todo cuerpo sumergido en un líquido o fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del líquido desalojado."

Por ejemplo cuando sumergimos un balón en una bañera o una piscina. 


2) Situaciones en las que observamos la ley

  • Un ejemplo sería el de los barcos, que consiguen flotar porque desalojan una masa de agua igual a su peso.

  • Otro ejemplo sería el de los globos aerostáticos, que desalojan una masa de aire que iguala su peso.

  • Cuando nos sumergimos en una piscina o en el mar parece que somos más ligeros, decimos que pesamos menos.


3) Demostración de dicha ley


OBSERVACIÓN:  De acuerdo a Vitruvio, arquitecto de la antigua Roma, una nueva corona con forma de corona triunfal había sido fabricada para Hierón II, tirano gobernador de Siracusa, el cual le pidió a Arquímedes determinar si la corona estaba hecha de oro sólido o si un orfebre deshonesto le había agregado plata. Arquímedes tenía que resolver el problema sin dañar la corona, así que no podía fundirla y convertirla en un cuerpo regular para calcular su densidad.

    • Mientras tomaba un baño, notó que el nivel de agua subía en la tina cuando entraba, y así se dio cuenta de que ese efecto podría usarse para determinar el volumen de la corona. Debido a que la compresión del agua sería despreciable,  la corona, al ser sumergida, desplazaría una cantidad de agua igual a su propio volumen.

HIPÓTESIS:

El volumen del cuerpo medido es igual al volumen del agua desalojada cuando este es metido en agua.
La densidad del cuerpo podría ser calculada dividiendo el volumen sacado del agua desalojada entre su masa.
El peso del agua desalojada es igual al empuje que se realiza hacia arriba verticalmente sobre el cuerpo.

EXPERIMENTACIÓN:
Para experimentar y verificar nuestras hipótesis, nos hemos desplazado al laboratorio para ver comprobar que lo dicho anteriormente tiene una demostración científica.
Para empezar vamos a nombrar los materiales que vamos a usar, estos son:
•Pesa de 75 g



•Dinamómetro





•Probeta graduada 


Comenzamos colgando la pesa sobre el dinamómetro y observamos que este marca 0,82 Newton, es decir, su peso (masa x gravedad), y a continuación hacemos lo mismo pero dentro de la probeta llena de agua, para observar tanto su peso en el agua como el volumen de agua que desaloja. Vemos que dentro del agua la pesa tiene un peso de 0,72 Newton, por lo que la diferencia es de 0,1 respecto a la tomada en el aire. También observamos que el volumen de la pesa es de 10 mililitros, que es lo que sube la graduación de la probeta. Dicho esto tenemos que pasar los mililitros a gramos, y estos a su vez a Newton
10 mililitros (como la densidad del agua es 1g/cm3) es igual a 10 gramos, y esto a su vez pasado a gramos son 0,01 kg
Después pasamos los kg a Newton
0, 01kg x 9,8 (gravedad)=0.098 (parecido a 0,1)
0,1 Newton del empuje = 0,1 Newton del peso del líquido desalojado

TESIS:
Habiendo comprobado este experimento podemos afirmar que:
Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja.