PBL ARQUÍMEDES

ACTIVIDADES

1.- Utilizar Internet para buscar y resumir la vida de Arquímedes
2.- Usar el libro de física y química para hacer un esquema con las fórmulas relacionadas con el principio de Arquímedes, el significado de cada letra y los ejercicios que pueden resolver
3.- Preparar una práctica del laboratorio con la que poder demostrar el principio de Arquímedes:
       - Qué comprobar
       - Qué hacer para comprobarlo
       - Qué te tiene que salir para comprobarlo             
4.- Repasar los conceptos de precisión, errores, menismos, paralelajes, expresión de una medida
5.-Realizar el experimento, tomando medidas rigurosas anotando la precisión de los equipos de medida y el error que vais cometiendo. Utilizaremos:
· Cuadros de datos con las medidas de masa, peso y volúmenes anotando:
       - Sensibilidad del aparato de medida
       - Al menos 4 mediciones donde se tengan presentes los posible
       - Errores sistemáticos (graduación de la probeta, puesta a 0 del dinamómetro)
       - Errores accidentales
· Conclusiones que se deducen de los datos recogidos
· Fotografías que luego adjuntaremoss en el informe científico
6.- Con toda la información obtenida realizaremos un blog donde figuren los pasos del método científico
7.- Subiremos nuestro blog a Internet para colaborar en la difusión de la Ciencia.

En este PBL acerca de Arquímedes tenemos que:

1.- Vida y trabajo de Arquímedes
2.- Ley o principio por el cual es conocido
3.- Informe con la demostración de dicha ley:

• Situaciones en las que se observa dicha ley.pene
• Experimento dónde se podría observar dicha ley.pene
• Hipótesis de lo que se necesita para la experimentación.pene
• Material que se necesita.

VIDA DE ARQUÍMEDES

Nacimiento: Nace en Sicarusa en el 287 a.C.

Vida: Fue un gran matemático griego. Muchas de sus vivencias, han llegado hasta nuestro días, al igual que muchos de sus trabajos matemáticos. Todas las fuentes que le han descrito coinciden en que era un genio excéntrico. 

Fue hijo del gran astrónomo Fidias, quien seguramente le metería en las matemáticas. Su impresionante talento matemático se incrementó por su capacidad concentración. Llegaba a pasar largos periodos de tiempo trabajando. Cuentan que se olvidaba de comer y descuidaba su persona hasta el punto de que era obligado a bañarse a la fuerza.

Pasó tiempo en Egipto, donde estudió en la gran biblioteca de Alejandría, con las enseñanzas de Euclides. Durante esta estancia, inventó el llamado “Tornillo de Arquímedes”, consistente en un artefacto capaz de elevar agua desde un nivel bajo a

otro más alto. Este invento sigue siendo usado hoy en día. 

A pesar de que en Alejandría se hallaba la cuna del saber por aquel entonces, decidió volver a Siracusa, donde pasó el resto de sus días. Permaneció en contacto con los sabios Alejandrinos y gracias a la correspondencia que mantenía con ellos, han llegado hasta nuestros días numerosos escritos.

Entre sus inventos más destacados encontramos la palanca, la polea (simple y compuesta), las catapultas y numerosos elementos destinados a la defensa.

LEY O PRINCIPIO POR EL CUAL ES CONOCIDO ARQUÍMEDES

El Principio de Arquímedes nos dice que todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual al peso del líquido desalojado.

También la explicación del principio de Arquímedes nos dice que:

1.- Al sumergir un cuerpo en el agua, sentimos que esto pesa menos comparado con su peso en el exterior, pero esto es debido a lo anteriormente explicado, que todo cuerpo sumergido recibe una fuerza hacia arriba y nos da la sensación de que pesa menos

2.- Cuando sumergimos un cuerpo en un líquido, se observa que el nivel asciende, esto es provocado porque el volumen del cuerpo introducido en el líquido ocupa un espacio determinado desplazando una cantidad de agua determinada.

Cuerpos sumergidos

Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas; su peso, que es vertical y hacia abajo y el empuje que es vertical pero hacia arriba.

Si queremos saber si un cuerpo flota es necesario conocer su peso específico, que es igual a su peso dividido por su volumen.

Entonces, se pueden producir tres casos:

1.- Si el peso es mayor que el empuje ( P > E ), el cuerpo se hunde. Es decir, el peso específico del cuerpo es mayor al del líquido.

2.- Si el peso es igual que el empuje ( P = E ), el cuerpo no se hunde ni emerge. El peso específico del cuerpo es igual al del líquido.

3.- Si el peso es menor que el empuje ( P < E ), el cuerpo flota. El peso específico del cuerpo es menor al del líquido.

ERRORES 

• Sistemático: nuestro dinamometro contenia un error de calibración pues no empezaba a medir desde 0 si no desde 0,2 newtons
• Accidental: Es posible que hayamos cometido algún error a la hora de ver el volumen del agua o el peso de la pesa.

SENSIBILIDAD DEL APARATO 

• Probeta: 2,5 ml
• Dinamómetro: 0,2 newtons

CONCLUSONES

Primero hemos hallado el peso de la pesa y hemos aberiguado que nos daba 0,8 newtons despues hemos introducido la pesa en el agua y hemos vista que el peso de esta ha disminuido hasta 0,7 newtons.Al principio habíamos llenado la probeta con 80 ml de agua y tras introducir en ella la pesa observamos que el volumen del agua ha aumentado 10 ml (Volumen de la pesa).

Por ello afirmamos:

• P = M x G

• Peso en el aire: 0,8 Newtons

•  Peso en el agua: 0,7 Newtons 

• Empuje: 0,1 Newton → Empuje: diferencia entre el peso del objeto en el agua y en el exterior.

•  10ml  → 10g (Lo hallamos mediante la formula de la densidad)

• 0.001kg x 10(gravedad)= 0,1 Newtons es el empuje. 

Tras estos cálculos podemos afirmar entonces el principio de Arquímedes que dice 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.