Física-Matemáticas Diario de clases: FISICA 11

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#Quédate en casa

tema 1 : Principio de Arquímedes.

Objetivo: Entender y comprender el principio de Arquímedes y sus implicaciones en la flotabilidad de los cuerpos.

Instrucciones: Lea cuidadosamente, revise los conceptos, vídeos, ejemplos y resuelva los problemas planteados. Deja tus dudas en comentarios y whatsaap.

------------------EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES -------------------

Problema…SABES CUAL ES LA MEJOR MANERA DE CALCULAR EL VOLUMEN (es el espacio que ocupa un cuerpo) DE ESTE OBJETO

Podemos utilizar el principio de Arquímedes…… pero… ¿Qué es el principio de Arquímedes?

Por favor mirar los siguientes vídeos..

video 1

vídeo 2

Video 3

En You Tube encontraras muchos más.

Cuando se sumerge un cuerpo en un líquido parece que pesara menos. Lo podemos sentir cuando nos sumergimos en una piscina, o cuando tomamos algo por debajo del agua, los objetos parecieran que pesan menos. Esto es debido a que, todo cuerpo sumergido recibe una fuerza de abajo hacia arriba.

Cuando en un vaso lleno de agua sumergimos un objeto, podemos ver que el nivel del líquido sube y se derrama cierta cantidad de líquido. Se puede decir que un cuerpo que flota desplaza parte del agua.

Principio de Arquímedes

TODO CUERPO SUMERGIDO EN UN FLUIDO EXPERIMENTA UNA FUERZA DE EMPUJE

VERTICAL, HACIA ARRIBA, QUE ES IGUAL AL PESO DEL VOLUMEN DEL LIQUIDO DESPLAZADO.....

Como podemos ver

El empuje es una fuerza vertical hacia arriba y el peso del cuerpo esta dirigido hacia abajo.
La parte del cuerpo que esta sumergida como se muestra en la figura, corresponde al volumen del liquido desalojado. (siempre el voumen de liquido desalojado corresponde a la parte del cuerpo que esta sumergida en el líquido)

OJO.. 😊Ejercicio 1: ¿Cómo podemos medir el volumen de nuestra Roca grande? Explique.

Continuando....

La fuerza de empuje que aparece en el principio de Arquímedes la podemos calcular con la expresión

Donde

F_emp= fuerza de empuje

g = Gravedad

V_sumergido= Volumen sumergido

ρ_agua= densidad del agua

Un cuerpo sumergido en un fluido pesa menos que si esta en el aire, el empuje también lo podemos calcular así:

El peso real es el peso del cuerpo en el aire y el peso aparente es el peso del cuerpo dentro del fluido,

Por ejemplo, en la figura F_empuje = peso real – peso aparente

F_empuje = 8N – 5N

F_empuje = 3N

Como vemos en el ejemplo, el fluido ejerse una fuerza vertical hacia arriba sobre la piedra de 3N que equivale al empuje.

OJO 😊Ejercicio 2: Explica con tus propias palabras el principio de Arquímedes

Casos del principio de Arquímedes

1. Si la magnitud del peso del cuerpo es menor a la magnitud del empuje

2. Si la magnitud del peso del cuerpo es igual al empuje

3. Si la magnitud del peso del cuerpo es mayor que la magnitud del empuje

Ejemplo: Un cuerpo sumergido en agua experimenta una fuerza de empuje de 12N.
Calcular el volumen del cuerpo sumergido en el líquido.

Solución:

OJO 😊 Ejercicio 3:

Un cubo de madera está flotando sobre alcohol como se muestra en la figura

La mitad del cubo está sumergida y la otra mitad no, las dimensiones del cubo son 4cm de largo, 4cm de ancho y 4cm de profundidad. Calcule la fuerza de empuje sobre el cubo.

Nota: utilice la fórmula del principio de Arquímedes, el volumen que calculen debe estar en m³ deben averiguar la densidad del alcohol.

OJO 😊 Ejercicio 4:

Una bola de acero de 5cm de radio se sumerge en agua. Calcula el empuje que sufre y la fuerza resultante

Nota: debes calcular el volumen de la esfera, conocer la densidad del agua

Con estos datos se calcula, ojo con las unidades...

OJO 😊 Ejercicio 5:

a) De acuerdo a la figura, el bloque que tiene el niño.

Explique dónde pesa menos y por que pesa menos y donde pesa más y por que pesa más.

¿Esto tiene que ver con el empuje?, explica con tus propias palabras.

b) En la figura, el yate y la esfera de hierro maciza pesan lo mismo, sin embargo, el yate flota en el agua pero la esfera se unde, Investiga y explica por que sucede esto.