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Experimento: El Principio de Arquímedes

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El Principio de Arquímedes fue uno de los primeros principios de la física, dice que “todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”.

Esto así puesto puede resultar un poco raro, pero en la practica tiene varias consecuencias, una de ellas es que si sumergimos un cuerpo dentro de un líquido, el cuerpo desplazará un volumen de agua igual a su propio volumen. Por eso cuando nos metemos en la bañera el agua sube hacia arriba y si la bañera estuviese muy llena el agua se saldría.

Así pues podemos calcular el volumen de un objeto sumergiéndolo en un líquido, lo más práctico es el agua.

Pero antes de comenzar con el  experimento, aclarar que es el volumen. El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo, se puede medir de muchas maneras, como en litros, metros cúbicos…Nosotros vamos a usar los centímetros cúbicos. Un centímetro cúbico es el espacio que ocupa un cubito de un centímetro de lado.

Para realizar el experimento necesitas:

  • Un vaso
  • Un recipiente más grande que el vaso (yo uso una caja de Ferrero Rocher)
  • Una jeringuilla (sin aguja claro)
  • Objetos variados (yo uso una piedra, una nuez y un oso de plástico)
  • Una jarra con agua

Introduce el vaso dentro del otro recipiente y llena el vaso con agua hasta el borde, pero con cuidado de que el agua no se salga.

Coge un objeto y sumérgelo con cuidado dentro del agua. Observa que el agua se sale del vaso, esto se debe a que el objeto (en este caso un oso de plástico) desplaza el líquido, porque los dos no pueden ocupar el mismo espacio a la vez. Si el objeto flota empújalo con mucho cuidado sin meter el dedo en el agua.

En la imagen puede verse que parte del agua se sale del vaso y queda recogida en el recipiente inferior.

Retiramos el vaso con mucho cuidado para que no se caiga más agua y con ayuda de la jeringuilla recogemos y medimos el agua que a quedado dentro del recipiente. El volumen de agua que recogemos es el mismo que el volumen del osito.

Es probable que tengas que llenar la jeringuilla varias veces.

Anota el volumen que has obtenido para cada objeto y si quieres que sea más preciso repítelo dos o tres veces con cada uno y calcula la media (yo he realizado dos mediciones del oso y la piedra y tres de la nuez). En mi caso he obtenido los siguientes resultados:

  • Osito: 33 y 35. La media es 34 centímetros cúbicos, esto quiere decir que el osito ocupa como 34 cubitos de un centímetro de lado.
  • Piedra: las dos mediciones han dado 1o centímetros cúbicos.
  • Nuez: 13; 10 y 11,5. La media es 11,5 centímetros cúbicos.

Guarda la hoja donde lo apuntes, porque los datos nos serán útiles para un próximo experimento.

Si quieres saber más sobre Arquímedes y su Principio visita la sección Científicos.



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