Definición De Vía Seca

MANUAL DE LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL – 8ª Edición

DAFI – FCF – UNMSM

DENSIDAD DE SÓLIDOS Y LÍQUIDOS
EXPERIENCIA N° 06

Arquímedes (Siracusa, actual Italia, h. 287 a.C.-id., 212 a.C.) Matemático e ingeniero griego. Entre sus avances en física se encuentran sus fundamentos en hidrostática, estática. La anécdota más divulgada la relata Vitrubio sobre la corona de oro encargada por HierónII, tirano de Siracusa y protector de Arquímedes.

I.

OBJETIVO
1. Determinar la densidad de un cuerpo sólido regular/irregular por dos métodos diferentes métodos. 2. Determinar la densidad de un líquido. Usando el principio de Arquímedes.

II.

EQUIPOS / MATERIALES

1 Calibrador pie de rey (Vernier) 1 Balanza de tres barras 1 Cuerda delgada 1 Probeta graduada 3 Cilíndricos metálicos 1Picnómetro 1 densímetro Agua potable Alcohol metílico ( ρ r = 0,85 )

III.

FUNDAMENTO TEÓRICO
Cuando un cuerpo de forma arbitraria de masa m, y volumen VC se sumerge totalmente en un líquido de densidad ρ L contenido en un recipiente, desplazará un volumen VL de éste líquido igual al volumen del cuerpo sumergido. VL = VC .
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r E

r W
Figura 146

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El cuerpo sumergido experimentará una aparente disminución de su peso (W’) que se medirá en la balanza.

De la Figura 1 se cumple,

W'=W − E E = W −W'
(1)

Luego,

Donde: E es el empuje W es el peso real del cuerpo (en el aire) W’ es el peso aparente del cuerpo (dentro del líquido) En virtud del principiode Arquímedes “la magnitud del empuje sobre el cuerpo es igual al peso del líquido desalojado por el mismo”.

E = m L g = ρ LVL g
ρ L es la densidad del líquido, g es la aceleración de la gravedad,

(2)

m L es la masa de líquido desalojado, VL es el volumen del líquido desalojado.
Igualando (1) y (2), se obtiene :

ρ LVL g = W − W '

(3)

Pero

VL = VC = m / ρ C

(4)

Donde:VC es el volumen del cuerpo, m es la masa del cuerpo

ρ C es la densidad del cuerpo
Reemplazando (4) en (3) y despejando ρ C , se obtiene,

ρC =

W ρL W −W '

(5)

Con esta ecuación (5) se puede calcular la densidad del cuerpo (si se tiene la densidad del líquido) ó la densidad del líquido (si se tiene la densidad del cuerpo).

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IV. PROCEDIMIENTO
MONTAJE 1 - MÉTODO DIRECTO 1. Usando la balanza de tres barras determine la masa de cada cilíndrico. Repita esta operación cinco veces. Anote los datos en la Tabla 1 y sus errores correspondientes. TABLA 1

m1 (kg)
1 2 3 4 5

m2 (kg)

m3 (kg)

mk
∆mk
2. Usando el calibrador pie de rey, mida lasdimensiones de cada cilindro y evalúe sus volúmenes. Realice esta operación cinco veces para cada cilindro. Anote los datos en la Tabla 2. 3. Determine la densidad de cada bloque. A partir de los datos de las Tablas 1 y 2 complete la Tabla 3.

TABLA 2 V1 (m3) h1 (m) 1 2 3 4 5 H/d ∆H /∆d d1 (m) V2 (m3) h2 (m) d2 (m) V3 (m3) h3 (m) d3 (m)

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TABLA 3
m ± ∆m (kg) V '± ∆V ' (m3)

ρ ± ∆ρ (kg/m3)

CILINDRO 1 CILINDRO 2 CILINDRO 3

MONTAJE 2 - MÉTODO DE ARQUÍMEDES 1. Monte el equipo tal como muestra el diseño experimental de la Figura 2. Asegúrese que la balanza de tres barras se encuentre estable y calibrada. 2. Coloque suficiente agua en la probeta graduada.3. Sujete un bloque con una cuerda, el otro extremo de la cuerda átelo a la balanza, como muestra el punto P de la Figura 2. 4. A partir de los datos de la Tabla 1 determine el peso W de cada cilindro y anótelos en la Tabla 4. No olvide considerar los errores en las mediciones.
Figura 2

P

TABLA 4 CILINDRO 1 W1 (N) 1 2 3 4 5 Wi / W`i ∆Wi/∆W`i W’1 (N) CILINDRO 2 W2 (N) W’2 (N) CILINDRO 3 W3...