Labo_fis_farm_cast2012 2013

Departament de Física de la Terra i Termodinàmica

Laboratorio de Física
Grado en Farmacia

- Curso 2012-2013 -

Índice
Práctica 1

Medida de densidades de sólidos.......................................................

1

Práctica 2

Medida de densidades de líquidos......................................................

3

Práctica 3

Medida de viscosidades: fluidonewtoniano.........................................

5

Práctica 4

Medida de viscosidades: fluido no newtoniano....................................

7

Práctica 5

Medida de la tensión superficial con un estalagmómetro....................

9

Práctica 6

Ley de enfriamiento.............................................................................. 11

Práctica 7

Medidas desonido............................................................................... 13

Práctica 8

Medida de índices de refracción.......................................................... 16

Apéndice:

Tablas de densidades, viscosidades y tensiones superficiales............ 18

PRÁCTICA 1. Medida de densidades de sólidos
1. Objetivos
Determinar la densidad, con su error, de sólidos irregulares a partir del empuje sufrido
cuando sesumergen en agua. Comparar el resultado con los valores tabulados y
discutir los resultados.
2. Introducción
La densidad de un sólido es el cociente entre su masa (ms) y su volumen (V)



(1.1)

ms
V

La masa de un sólido podemos determinarla con una balanza. Si el cuerpo es regular,
midiendo sus dimensiones podemos calcular su volumen. A partir de la masa y el
volumen de cuerpo, con sus imprecisionesrespectivas, podremos calcular la densidad
con su error. Sin embargo si el sólido no es regular, es más complicado determinar el
volumen del sólido.
Para la medida de la densidad partiremos del Principio de Arquímedes: “Todo cuerpo
sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido
desalojado”.
Cuando un sólido entra en un fluido (líquido o gas) desplaza una porcióndel mismo
para poder entrar en él. El sólido desplaza al fluido ejerciendo una fuerza sobre él. Por
el principio de acción y reacción (3ª ley de Newton), si el sólido ejerce una fuerza
sobre el fluido, el fluido ejercerá sobre el sólido con una fuerza igual y de sentido
contrario. La fuerza con la que el fluido empuja es el peso del fluido al que el sólido ha
empujado (fluido desalojado).
Así,tendremos que el empuje será el peso del fluido
desalojado
Empuje  Peso f  m f g   f V f g ,
(1.2)

Figura 1.1 Diagrama de fuerzas

donde el subíndice f se refiere a fluido desalojado por el
sólido, y hemos aplicado la expresión (1.1) de la
densidad.

El volumen de fluido desalojado es exactamente el volumen del sólido sumergido
(cuando está totalmente sumergido) Vf = Vs, por lo que podremosescribir
(1.3)
Empuje   f V f g   f Vs g
Para conocer la densidad del sólido necesitamos saber su volumen Vs. Como
sabemos la densidad del fluido, mediremos la fuerza del empuje con una balanza y
utilizando la ecuación (1.3) podremos conocer el volumen del sólido.
3. Material
- sólido problema (hueso o aluminio)
- soporte y polea
- termómetro

- balanza
- vasos de precipitado
- agua

4.Procedimiento experimental

Fig. 1.2 Montaje experimental

1. Medir la masa del sólido en la balanza (ms).
2. Retirar el sólido. Poner un cierto volumen de
agua en un recipiente sobre la balanza; medir
la temperatura del agua y tarar la balanza (Fig.
1.2a)
3. Colgar el sólido problema de una polea,
sumergirlo en el agua sin que toque las
paredes o el fondo: el volumen de agua
aumentará (Fig. 1.2b).
-1-Tomar la medida de masa que marque la balanza con su error (mf). El volumen de
agua aumenta porque el sólido ha desalojado parte del líquido. Por el principio de
Arquímedes el cuerpo experimenta una fuerza hacia arriba: el empuje, que coincide
con el peso del fluido desalojado, ecuación (1.2). Por el principio de acción y
reacción, si el agua empuja al sólido hacia arriba, entonces el sólido...