Determinación de densidad de sólidos regulares


Practica 2
Determinación de densidad de sólidos regulares

Resumen
El concepto de poder relacionar el volumen y la masa de un material es muy útil, a esta relación se denomina densidad. El valor de densidad es producto de mediciones directas, las cuales son la longitud y masa. Cuando estas mediciones se aplican a cuerpos con una geometría definida, el volumen, como medida indirecta, esobtenida a base de ecuaciones y dividiendo la masa entre esta podemos determinar la densidad. Cuando los cuerpos no tienen del todo una forma geométrica uniforme, no se puede aseverar que el volumen experimental es una buena aproximación al valor real por lo cual se realizan diferentes medidas para obtener una variedad de datos. La forma de tratar estos datos y aproximarnos al valor real de ladensidad es por el método de mínimos cuadrados o introduciendo estos datos en las funciones de calculadoras o programas de computadora para que nos den el mejor aproximado en base a los datos obtenidos. La pendiente obtenida será entonces la representación gráfica de la densidad y esta debe ser lineal. Ya que cada uno de los datos tiene una incertidumbre asociada, se espera que la recta pase dentro deeste rango por la mayor cantidad de datos posibles. Una forma de poder determinar el volumen de un cuerpo con una geometría no uniforme también podría realizarse por medio de la medición de la cantidad de líquido desplazado al introducir el cuerpo a estudiar en el líquido de densidad conocida. En conclusión se tiene que buscar la mejor manera de poder realizar las mediciones directas para que deesta manera los datos sean lo más exactos posibles y se minimicen los errores asociados a estas lo cual podría terminar en un error en las medidas indirectas que se desean obtener.
Hipótesis y objetivos
Al medir la longitud y la masa de un cuerpo podemos determinar la densidad del mismo.
El objetivo será entonces determinar la densidad tanto de cuerpos geométricamente conocidos y uniformes y decuerpos geométricamente conocidos y no uniformes.
Introducción
La densidad se define como la relación directamente proporcional entre la masa y el volumen de una muestra es decir la cantidad de materia contenida dentro de un espacio.
El modelo matemático de la densidad es una relación es lineal, conforme cambia el volumen, cambiará la masa a condiciones definidas. Esto quiere decir que siaumenta el volumen consecuentemente deberá aumentar la masa contenida en este espacio, por lo tanto son proporcionales.


La ecuación que se utiliza para graficar esta relación es:

Donde m representa la masa del cuerpo, V el volumen de este, ρ la densidad que las asocia y b dentro de la ecuación se busca que sea lo más cercano al cero. Es decir la cantidad de masa solo debe depender del volumen yviceversa.
Existen circunstancias donde experimentalmente no siempre se puede contar con cuerpos los cuales se pueda definir fácilmente el volumen, por lo cual describir esta relación no es del todo sencillo. Para resolver el problema se deben realizar mediciones a cuerpos con volúmenes notablemente diferentes y por medio del método de mínimos cuadrados o funciones programadas realizar unaaproximación del valor de la densidad, representada en la gráfica por medio de la pendiente de la recta que pasa lo más cercano a cada uno de los puntos.
Material
1 balanza granataría o digital
1 juego de bloques de densidad
Plastilina
Papel gloss
1 regla de plástico
Procedimiento
Identificar las especificaciones y características de cada instrumento y registrarlas en la Tabla 1
Modelar 10figuras de la misma geometría conocida y diferente tamaño con la plastilina
Identificar las características de los objetos que serán medidos. Longitud y masa
Medir la longitud de cada uno de los lados de los cubos de densidad
Medir la masa de cada uno de los cubos de densidad
Obtener la media aritmética (x) de las longitudes de los cubos
Obtener el volumen de cada cubo con su incertidumbre...