Tópico: Fluidos
Tema: Estática de Fluidos
Unidad Básica: Principio de Arquímedes
 
Tarea de Aprendizaje: Análisis de Experimentos
Información
 
 

Experimento 1. Tres botellas.

 
 

Se tienen tres botellas plásticas transparentes que contienen la misma cantidad de distintos elementos: aceite, avena y arena. Las tres botellas se colocan en una vasija con agua de paredes transparentes. Se puede observar que la línea de contenido de la botella que tiene avena está por sobre la línea de flotación, en cambio la línea de contenido de la botella que tiene arena se encuentra por debajo de la línea de flotación. En cuanto a la botella que contiene aceite se puede observar que las líneas de contenido y flotación se encuentran aproximadamente a la misma altura.

 
 
Preguntas
 
       
  Experimento 2. Sumergimiento total.  
 

 

Una botella completamente llena con arena se cuelga de una romana, se introduce luego en un envase profundo con agua. Se puede observar que, al ir introduciendo la botella en el agua, el peso que marca la romana va disminuyendo hasta llegar a un valor estable. Este valor se alcanza cuando la botella se encuentra totalmente sumergida en agua y no varía al llevar la botella a mayor profundidad.

 
 
Preguntas
 
       
Experimento 3.   Comprobación del Principio de Arquímedes.

Se utiliza una romana, una botella llena con arena y una caja de vidrio que tiene un tubo para desagüar.

•  Se llena la caja de vidrio hasta el nivel de la manguera de desagüe.

•  Se cuelga la botella de la romana y se anota su peso.

•  Se introduce la botella en el agua hasta una determinada profundidad y se recolecta el agua desalojada.

•  Se pesa la botella que contiene el agua recogida, se anota su peso.

•  Se comprueba que las disminución del peso de la botella con arena al introducirla en agua corresponde justamente al peso del agua desalojada por ella.

 
Preguntas
 
       
  Experimento 4. Dos botellas con distinto peso.  
 

Se tienen dos botellas plásticas idénticas que están completamente llenas, una con arena y la otra con una mezcla de concreto. La botella que contiene arena pesa 3 Kgf y la que contiene la mezcla de concreto pesa 3.7 Kgf. Ambas se cuelgan de romanas y se introducen completamente en un envase con agua. Se puede comprobar que la disminución de peso en cada una de ellas es la misma.

 
 
Preguntas
 
       
Ir arriba
  Ir arriba
     
  Experimento 1. Tres botellas.
 

 

 

Se tienen tres botellas plásticas transparentes que contienen la misma cantidad de distintos elementos: aceite, avena y arena. Las tres botellas se colocan en una vasija con agua de paredes transparentes. Se puede observar que la línea de contenido de la botella que tiene avena está por sobre la línea de flotación, en cambio la línea de contenido de la botella que tiene arena se encuentra por debajo de la línea de flotación. En cuanto a la botella que contiene aceite se puede observar que las líneas de contenido y flotación se encuentran aproximadamente a la misma altura.

 

Preguntas

•  ¿Crees que el experimento resultaría igual si en lugar de botellas plásticas se utilizaran botellas de vidrio?

•  ¿Por qué se realiza el experimento con botellas de plástico?

•  ¿Por qué en la botella con avena la línea de contenido se encuentre por encima de la línea de flotación?

•  ¿Por qué en la botella con arena la línea de contenido se encuentre por debajo de la línea de flotación?

•  ¿Por qué en la botella que contiene aceite la línea de contenido casi coincide con la línea de flotación.

•  ¿Cómo explicas la observación experimental?

•  ¿No crees que la líneas de flotación y contenido en la botella con aceite no debían coincidir, ya que el aceite tiene una densidad diferente a la del agua? Justifica tu respuesta.

•  ¿Cómo es el volumen de agua desalojado por cada uno de los envases?

•  ¿Cómo crees que es el peso de cada uno de los envases si ellos tiene la misma cantidad de sustancia?

•  ¿Cómo crees que es la fuerza que el agua ejerce sobre cada uno de los envases?

•  ¿Crees qué la botella que contiene avena flota más arriba porque la fuerza que ejerce el agua sobre ella es mayor?

Consulta al Profesor Consulta al Grupo
     
Ir arriba
  Ir arriba
Experimento 2. Sumergimiento total.

 

 

Una botella completamente llena con arena se cuelga de una romana, se introduce luego en un envase profundo con agua. Se puede observar que, al ir introduciendo la botella en el agua, el peso que marca la romana va disminuyendo hasta llegar a un valor estable. Este valor se alcanza cuando la botella se encuentra totalmente sumergida en agua y no varía al llevar la botella a mayor profundidad.

Preguntas

•  ¿Cómo explicas que el peso de la botella disminuya al irla introduciendo en agua?

•  Porque al introducir la botella con arena en agua su peso alcanza un valor estable.

•  ¿En que posición de la botella con respecto al agua, se consigue que su peso ya no siga disminuyendo?

•  ¿Cuál es el peso mínimo que se puede lograr en la botella completamente llena con arena?

•  ¿Crees que el peso de la botella consigue su valor mínimo cuando se encuentra muy próximo al fondo del tobo con agua?

•  ¿Crees que el peso de la botella aumenta al irla halando desde el fondo del envase hasta llegar a estar su parte superior rasante a la superficie del agua?

•  Porque al introducir la botella a mayor profundidad el peso de la botella con arena no varía.

•  ¿Qué crees que sucedería si la botella estuviera sólo parcialmente llena de arena?

•  ¿Crees qué es posible llevar hasta el fondo una botella parcialmente llena de arena? Especifíca condiciones.

•  ¿Cómo explicas el comportamiento de la botella cuando se encuentra parcialmente llena de arena?

Consulta al Profesor Consulta al Grupo
Ir arriba
  Ir arriba
Experimento 3. Comprobación del Principio de Arquímedes.

Se utiliza una romana, una botella llena con arena y una caja de vidrio que tiene un tubo para desagüar.

•  Se llena la caja de vidrio hasta el nivel de la manguera de desagüe.

•  Se cuelga la botella de la romana y se anota su peso.

•  Se introduce la botella en el agua hasta una determinada profundidad y se recolecta el agua desalojada.

•  Se pesa la botella que contiene el agua recogida, se anota su peso.

•  Se comprueba que las disminución del peso de la botella con arena al introducirla en agua corresponde justamente al peso del agua desalojada por ella.

Preguntas

•  ¿Cuál es la función que cumple el tubo para desagüar?

•  ¿Crees que el experimento se podría desarrollar utilizando una vasija llena completamente de agua hasta su borde? Explica el procedimiento en este caso.

•  Porque crees que se utiliza una botella plástica. Variaría el experimento si se utilizara una botella de vidrio.

•  La botella en este experimento se debe sumergir completamente en agua o se puede comprobar el Principio de Arquímedes con sumergimientos parciales de la botella en agua.

•  ¿Para cualquier profundidad la disminución de peso de la botella con arena es igual al peso del agua desalojada?

•  A qué atribuyes que el peso de la botella disminuya al irla introduciendo en el agua.

•  Teóricamente en que comportamiento físico se basa el Principio de Arquímedes.

•  Si la presión en un Fluido no variara con la profundidad ¿se cumpliría el Principio de Arquímedes?

•  ¿El Principio de Arquímedes es válido si un cuerpo se encuentra sumergido totalmente rodeado por dos fluidos distintos, por Ej: agua y aceite?

•  ¿Crees qué el Principio de Arquímedes se cumple solamente para los líquidos o es también válido para los gases?

•  Para la botella con arena que se utilizó en el experimento ¿crees que existe un valor máximo de disminución de peso?

•  Si utilizas una botella parcialmente llena con arena ¿crees que es posible que el peso de la botella llegue a ser nulo, al introducirla en agua? Justifica tu respuesta.

Consulta al Profesor Consulta al Grupo
Ir arriba
  Ir arriba
Experimento 4. Dos botellas con distinto peso.
Se tienen dos botellas plásticas idénticas que están completamente llenas, una con arena y la otra con una mezcla de concreto. La botella que contiene arena pesa 3 Kgf y la que contiene la mezcla de concreto pesa 3.7 Kgf. Ambas se cuelgan de romanas y se introducen completamente en un envase con agua. Se puede comprobar que la disminución de peso en cada una de ellas es la misma.
Preguntas

•  A partir de este experimento ¿qué se puede concluir en relación a la fuerza de empuje que ejerce el agua sobre cada una de la botellas?

•  Explica porque la disminución de peso en ambas botellas es igual al sumergirlas completamente en agua.

•  Si ambas botellas se sumergen parcialmente ¿cuál debe ser la condición para que tengan igual disminución de peso?

•  En que influye el peso de las botellas, en la disminución que experimenta su peso al sumergirlas en agua.

•  ¿Qué sucede si la botella con la mezcla de concreto tiene un volumen el doble de la   botella con arena?

•  ¿Qué sucede si la botella con arena, tiene un volumen el doble de la botella con la mezcla de concreto?

Consulta al Profesor Consulta al Grupo
Ir arriba
  Ir arriba