DENSIDAD DE SOLIDOS Y LIQUIDOS

Contenido













Introducción

En el siglo III A.C. el gran filósofoArquímedes, descubrió que todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje vertical hacia arriba igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo.
Cuando un cuerpo se sumerge en un fluido, las fuerzas dirigidas hacia abajo, motivo por el cual pierde aparentemente de peso y flota, siendo el empuje lafuerza vertical ascendente que actúa sobre un cuerpo sumergido en un fluido, cuyo modulo es igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo.
Este fenómeno es el objeto de la presente práctica denominada “DENSIDAD DE SOLIDOS Y LIQUIDOS” en la cual se pudo determinar la densidad de tres bloques de metal por métodos diferentes, de igual forma identificar el material con el cálculo de estasdensidades y comparar los resultados obtenidos. También se pudo determinar la densidad de líquidos por dos métodos y comparar los resultados con las densidades medidas con el densímetro.
Para desarrollar estos ejercicios aprendimos el uso de nuevos instrumentos como el picnómetro y el densímetro, a la vez es importante recordar el uso de instrumentos ya utilizados antes como el Calibrador Pie de Rey(Vernier), Balanza de tres barras y la Probeta graduada.

MarcoTeórico

DENSIDAD DE SOLIDOS Y LIQUIDOS
Cuando un cuerpo de forma arbitraria de masa , y volumen se sumerge totalmente en un líquido de densidad contenido en un recipiente, desplazara un volumen , este volumen desplazado será igual al volumen del cuerpo sumergido. .
El cuerpo de al sumergirse experimentara una disminuciónaparente de su peso debido al empuje


De la FIGURA 1 se cumple,

Luego,
……….. (1)

En virtud del principio de Arquímedes “la magnitud del empuje sobre el cuerpo es igual al peso del líquido desalojado por el mismo”.

……….. (2)

Es la masa de líquido desalojado, es a aceleración de la gravedad, es la densidad del líquido, es el volumen del líquido desalojado.
Igualando (1) y (2), seobtiene:

……….. (3)
Pero:
……….. (4)

Dónde:
Es el volumen del cuerpo, es la masa del cuerpo
Es la densidad del cuerpo

Reemplazando (4) en (3) y despejando , se obtiene,

……….. (5)

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

Procedimiento ExperimentalEQUIPOS / MATERIALES:
1 Calibrador de pie de Rey (Vernier)
1 Balanza de tres barras
1 Cuerda delgada
1 Probeta Graduada
3 cilíndricos metálicos
1 Picnómetro
1 Densímetro
Agua potable
Alcohol Metílico

PROCEDIMIENTO:
MONTAJE 1 – METODO DIRECTO
1. Usando la balanza de tres pesas determine la masa de cada cilíndrico. Repita esta operación cinco veces. Anote los datos en la TABLA 1 y suserrores correspondientes.
TABLA 1

m1 (Kg)
m2 (Kg)
m3 (Kg)
1
0.07002
0.05170
0.1119
2
0.06999
0.05160
0.1120
3
0.07000
0.05170
0.1119
4
0.07001
0.05170
0.1118
5
0.07000
0.05160
0.1118

0.070004 ± 0.00005
0.05166 ± 0.00009
0.11188 ± 0.0001

I. Medida y el cálculo de error de la masas de los cilindros.

1. Masa m1:

a) Hallando la masa promedio (m1):



b)Hallando el Error aleatorio (Ea):






c) Hallando el Error sistemático (Es):



d) Hallando el Error total (∆m1):
∆m1=



2. Masa m2:

a) Hallando la masa promedio (m2):



b) Hallando el Error aleatorio (Ea):






c) Hallando el Error sistemático (Es):



d) Hallando el Error total (∆m2):
∆m2=


3. Masa m3:

a) Hallando la masa promedio (m3):



b) Hallandoel Error aleatorio (Ea):

V1 (m3)
V2 (m3)
V3 (m3)

h1 (m)
d1 (m)
h2 (m)
d2 (m)
h3 (m)
d3 (m)
1
0.034
0.0189
0.01835
0.02101
0.03360
0.01950
2
0.034
0.0188
0.01810
0.02101
0.03390
0.01950
3
0.034
0.0189
0.01815
0.02101
0.03365
0.01920
4
0.033
0.0190
0.01860
0.02101
0.03355
0.01945
5
0.033
0.0190
0.01860
0.02101
0.03360
0.01950

0.0336 ± 0.0007...