PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA

ENTRADA DE ARQUÍMEDES A  EINSTEIN

EL PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA

POR: Álvaro Pérez, Carlos del Burgo y Javier Calatrava.  20-9-14

RESUMEN El objetivo del trabajo realizado es calcular el valor teórico de los empujes para dos esferas (de las que se hablará con más detalle más adelante). Lo hemos conseguido calculando cosas pequeñas con conocimientos que unas preguntas nos han ayudado a adquirir; a su vez estos cálculos nos ayudaron a calcular cosas más grandes y así sucesivamente.

La conclusión que obtenemos a partir de los resultados tras haber realizado los experimentos es que el resultado teórico y el experimental concuerdan, y que tanto el método que hemos usado como el principio de Arquímedes son correctos.

INTRODUCCIÓN

Como alumnos de 4ºB hemos sido encargados redactar este informe en el que escribiremos todo nuestro proceso por el cual hemos pasado de saber prácticamente nada de física hasta haber resuelto los experimentos (de física) que se proponen en la actividad.

TRABAJO EXPERIMENTAL

Vamos a trabajar con diferentes magnitudes así como lo son la masa y el volumen... Para ello las mediremos con diferentes instrumentos así como:

• El Dinamómetro:

Este aparato dispone de un muelle calibrado especialmente para medir el peso del objeto que cuelgue del gancho de la parte inferior.Claro que, siempre hay que tener en cuenta la fuerza que ejerce la gravedad en el lugar en el que lo utilicemos ya que el dinamómetro nos mostrará el dato en Newtons.
La precisión del aparato es la mínima fracción de medida; es decir: 0,22 N.
Un dinamómetro es menos exacto que otro cuando al pesar lo mismo varias veces nos indica resultados distintos. En este caso el dinamómetro nos mostraba diferentes resultados dependiendo de la fuerza con la que se soltara el objeto( ya que el muelle se contrae de nuevo y marca una medida u otra).

• La Báscula: 

Este aparato utiliza unos mecanismos complejos para determinar la masa del objeto que se deposite sobre su bandeja. El dato obtenido se mostrará en su pantalla (en esta báscula). La pecisión del aparato es de 0,1 gramos siempre que la masa depositada supere los 0,3 gramos. Lo comprobamos el otro día en clase averiguando que la báscula no era capaz de medir 0,1 gramos ni 0,2. la exactitud depende de la calidad de la báscula… la que nosotros utilizamos nos mostraba resultados diferentes (por alguna razón que desconocemos) al depositar los objetos de la misma manera una y otra vez.

• El Calibre:

Este aparato está pensado para poder medir la longitud con alta precisión de manera que el objeto  medir se coloca entre ambos salientes y seremos capaces de apreciar la longitud de este.

La precisión de esta herramienta es de 0,1 milímetros; ya que es la mínima fracción de medida. Por otro lado, es muy poco probable que nos de error al medir lo mismo varias veces; considero el calibre un aparato muy exacto siempre que se ajusten bien los extremos al objeto que se desee medir y se tomen bien las medidas.

Para medir la masa, el peso, el volumen, la longitud, etc. de las cosas utilizaremos magnitudes de medida; existen dos tipos de magnitudes: las fundamentales, que sirven para definir todas las demás magnitudes físicas. Luego están el resto: las magnitudes derivadas.

El peso es una magnitud derivada y se mide en Newtons; la masa, por otro lado, es una magnitud fundamental y se mide en Kg; y, el volumen es una magnitud derivada midiéndose en litros ó cc.

Ecuación de Dimensiones:

(las magnitudes derivadas se pueden expresar como una operación de magnitudes fundamentales; así aparece la ecuación de dimensiones)

RESULTADOS OBTENIDOS

Tomando los resultados obtenidos, realizamos la ecuación:

V = Volumen del fluido desalojado

D = Densidad del líquido, en este caso el agua.

G = Aceleración de la gravedad.

Como se puede ver, el resultado obtenido es muy parecido al que se obtiene en el video.

Esa pequeña variación puede deberse a imprecisiones de la medida, ya que el dinamómetro no es digital, y el ojo humano no es exacto, ni perfecto.

BOLA PLATEADA                                                                                    BOLA NEGRA

M=22,5 g.                                                                                                 M= 68,5 g.

V= 3,3493cm3                                      V= 4/3*PI*R3                               V= 3,3493 cm3

D= 6,7178                                             D= M/V                                        D= 20,4520

CONCLUSIONES

Creemos que la única conclusión posible es que el resultado teórico y el experimental concuerdan, y que tanto el método que hemos usado como el principio de Arquímedes son correctos.

BIBLIOGRAFÍA

• http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada
• El libro de texto de la asignatura
• El cuaderno de apuntes de la asignatura
• El blog de clase: De Arquímedes a Einstein.

INTRODUCCIÓN ÁLVARO PÉREZ RIPOLLÉS

LEYENDO LA INTRODUCCIÓN

Por Álvaro P. Ripollés

PREGUNTA 1: Título del libro: Leyendo la introducción, vamos a dar una explicación del título haciendo especial hincapié en el subtítulo "Los diez experimentos más bellos de la Física".

¿Cómo fueron elegidos? ¿Por qué?: "Los diez experimentos más bellos de la física", fueron elegidos en una encuesta estadounidense realizada en 2002 por un historiador de ciencia llamado Robert Crase, para dar a conocer su estudio utilizó la famosa revista: "The Physics World" y el periódico locar de Nueva York "The New York Times."

¿Qué motivaciones puede tener este libro dentro de la asignatura?: Bajo mi punto de vista este libro ha sido elegido como complemento en la asignatura de Física y Química en un colegio, debido a que el autor lo ha escrito dirigido a personas sin unos conocimientos de física muy avanzados con la intención de introducir la física con un contenido básico.

¿Por qué es importante conocer la historia de la ciencia?: yo creo que es importante conocer la historia de la ciencia por diversos motivos, el primero puede ser por simple cultura general, y otro muy importante es para saber de donde vienen cosas que usamos en nuestra vida cotidiana y para responder a preguntas que la gente se hace sobre la físca.



¿Conoces alguno de los experimentos antes de leer el libro?: Antes de haber leído la introducción del libro, yo conocía el experimento de la medida de la circunferencia de la Tierra de Focault: https://www.youtube.com/watch?v=UeIQnjOEGUY



¿Conoces a alguno de los científicos antes de leere el libro?: De los científicos nombrados en la introducción yo solo conocía a Arquímedes, Eratóstenes, Galileo, Newton, Rutherford, Einstein, Bohr y a Heisenberg.




PREGUNTA 2: Análisis de la imagen:

• Explica que te sugiere la imagen: Yo he llegado a la conclusión de que la imagen de la portada representa a ambos científicos, la bañera representa la anécdota de Arquímedes en la que verifica la pureza del oro de la corona del rey metiéndola en una bañera llena de agua para medir su volumen dentro de ella, y Einstein es representado con un retrato-caricatura dentro de la bañera.

PREGUNTA 3: Busqueda de información acerca del autor (Manuel Lozano Leyva)

• Manuel Lozano Leyva: Es un físico nuclear, escritor y divulgador científico. Desde 1994 es catedrático de Física Atómica, Molecular y Nuclear en la Facultad de Física de la Universidad de Sevilla.
• Nació en 1949; y es autor de varias novelas históricas ambientadas en el siglo XVIII como "El enviado del rey" o "conspiración en Filipinas".

LEYENDO LA INTRODUCCIÓN

Por Javier Calatrava

PREGUNTA 1: Título del libro: Leyendo la introducción, vamos a dar una explicación del título haciendo especial hincapié en el subtítulo "Los diez experimentos más bellos de la Física".

¿Cómo fueron elegidos? ¿Por qué? Los 10 experimentos mas bellos de la fisica fueron elegidos por un historiador estadounidense en 2002; para apoyarse en su decisión contó con más de 200 respuestas y así creó su lista que publicó en la revista Phisics World. The New York Times también se hizo con el artículo y de ahí a otros periódicos del Mundo...

• ¿Qué motivaciones puede tener este libro dentro de la asignatura? Lozano escribió este libro para un público abierto y que no tuviese que saber de física con antelación a la lectura (tal y como menciona en la introducción); lo que significa que va dirigido a nosotros: los alumnos. La función del libro en la asignatura es introducirnos a la física así como servir de herramienta para aprenderla.
• ¿Por qué es importante conocer la Historia de la Ciencia? En mi opinión es importante por varios motivos así como para comprender porqué unas cosas se descubrieron o investigaron antes que otras y en nuestro caso, para estudiar estos exprimentos y a sus creadores por orden cronológico (tal y como dice el título: "de Arquímedes a Einstein").
• ¿Conoces alguno de los experimentos antes de leer el libro? Antes de leer el libro ya conocía: La caída libre de los cuerpos (de Galileo, que recuerdo que realizó tirando objetos desde lo alto de la torre Pisa para demostrar que el peso no hacia que cayeran antes); La caída libre de los cuerpos en planos inclinados (que realizó antes que la anterior, pero llegaban al final de la rampa casi a la vez por lo que tuvo que pasar a precipitarlos desde la Torre Pisa); También conocía la descomposición de la luz a través de un prisma (de Newton); la medida de la circunferencia de la Tierra y el descubrimiento del núcleo Atómico, que estudiamos el año pasado en Química.
• ¿Conoces alguno de los científicos antes de leer el libro? De los científicos Mencionados en la introducción conocía a Galileo y a Arquímedes.
• ¿Qué te sugiere esta experiencia? La física no es uno de mis fuertes ya que siempre le he tenido mucho miedo; es más, más que miedo diría respeto ya que se conoce como algo difícil. Sin embargo hasta ahora no estoy teniendo ninguna dificultades: sino que me estoy interesando más y tengo ganas de empezar ya con el libro.

PREGUNTA 2: Análisis de la ilustración:

Explica qué te sugiere. La ilustración representa el título del libro de forma ilustrada; tal que vemos a Arquímedes al fijarnos en la bañera (Arquímedes se estaba bañando con su padre en los baños públicos cuando acababa de volver de la escuela, al rey le acababan de regalar una "supuesta" corona de oro pero desconfiaba y poniendo a prueba los nuevos conocimientos aprendidos por Arquímedes le pidió que averiguara si la corona realmente era de oro o le habían timado. Arquímedes se fue de palacio pensativo y al entrar en la bañera observó como el nivel del agua subía; entendió que su volumen hizo que el agua se desplazara y se le ocurrió volver a palacio. Allí midió el volumen de la corona al sumergira en agua y también la pesó concluyendo que no era de oro; tan seguro estaba que se apostó su mano derecha a que no lo era. El rey empuñó su espada y cortó la corona viéndose el material del que estaba hecha por dentro. El herrero fue ejecutado por el engaño). A Einstein en cambio le vemos claramente bañándose en la bañera.

           

PREGUNTA 3: Búsqueda de información acerca del autor: Manuel Lozano Leyva.

• Manuel Lozano Leyva nació en 1949 en Sevilla y es uno de los físicos nucleares más conocidos en el Mundo así como escritor y divulgador científico; actualmente dirige el departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la Universidad de Sevilla y es representante de España en el Comité Europeo de Física Nuclear. Realizó su tesis doctoral en Oxford con Hodgson, trabajó en el Instituto de Física Nuclear de Daresbury y en la Universidad de Munich entre otros sitios. Es miembro del CERN  y ha formado parte de la junta directiva de la Real Sociedad de Física.

PREGUNTA 4: Diseño de tu propia portada: Esta es la parte más creativa del trabajo, se trata de diseñar una portada alternativa, explicando los motivos por los que la habéis diseñado.

La Física es una ciencia que se dedica a estudiar el mundo dictando leyes que lo describan y expliquen... De este modo podemos decir que la física esta en todas partes, que la física lo es todo.

Introducción de Carlos

                                                        INTRODUCCIÓN  (Carlos)


Los diez experimentos fueron elegidos en una encuesta en Estados Unidos que propuso un historiador de ciencia, llamado Robert Crase, que utilizó una revista científica muy importante, llamada Physics World. La noticia apareció incluso en el New York Times, y de ahí, a más periódicos.


Este libro si tiene un hilo conductor, porque los diez experimentos en cierto modo pueden ponerse en orden cronológico, y además, muchos de los autores de los experimentos tenían en común el intentar explicar y comprender la luz. Por eso, el autor del libro vio puntos en común entre los científicos, y decidió hacer el libro. Creo que este libro puede tener motivaciones para la asignatura, ya que como la física es una ciencia práctica, nos muestra muy bien esta faceta. Además, como trata de los " diez experimentos más bellos de la historia, también son los más interesantes, y por tanto los que van a hacer que nos interese más esta asignatura.

Creo que es importante que conozcamos la Historia de la ciencia, porque saber los aciertos, y más útil aun, los errores que cometió alguien nos pueden ayudar a nosotros cuando intentemos resolver un problema, o directamente, cuando hagamos un experimento. Yo no conozco los experimentos de los que habla el libro, solo de lejos, es decir, que me suenan, pero no al detalle. Respecto a los autores, tampoco conozco sus vidas en profundidad, de hecho, en la lista hay algunos que ni me suenan ( Millikan, Young ). Los demás me suenan de haberlos mencionado en clase de biología o de química, pero no me atrevería a contarle a nadie sus biografías.




Bueno, yo al principio no entendí a que se refería, o que es lo que la ilustración quiere mostrar. Lo único que se me ocurre es que el dibujo represente el principio de la hidrostática de Arquimedes con la bañera, y que Einstein simbolice o represente a Einstein.








Acerca del autor: Voy a hablar de Manuel Lozano Leyva. El es un físico nuclear, que además se dedica a escribir libros, y en algunos de los libros, divulga y intenta explicar conceptos científicos. El nació en el año 1949, y aun vive. Nació en Sevilla, y es un catedrático de física molecular, atómica y nuclear en la Universidad de Sevilla, en la facultad de ciencias físicas desde 1994. Además escribió libros como: " El galeón de Manila y este mismo libro ( y otros cuantos más ). Actualmente tiene cargos científicos importantes, y ha pasado por grandes universidades europeas.
















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