Principio De Arquímides, Experiencia De Laboratorio
Páginas: 7 (1744 palabras)
Publicado: 28 de septiembre de 2012
UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA CAMPUS SANTIAGO LABORATORIO FIS 130
“¡Eureka!, exclamó Arquímedes”
Resultados
Masa aparente ±2.50 [gr] 145 135 125 115 105 95 85 75 65 55 45 35 30 25 20 15 Volumen desplazado ±4,21 [ml] 0,00 16,84 25,26 33,68 42,11 50,53 58,95 67,37 75,79 84,21 92,63 101,0 109,4 117,8 126,3 134,7
los instrumentos analógicos), con lo que obtenemos unaincertidumbre de ±2,50[gr] para el dinamómetro y ±0,5[mm] cuando se medía la variación de altura con la regla. Por otro lado, al no disponer de las herramientas específicas para medir el volumen directamente, se procedió a calcular el aumento, en centímetros, al momento de sumergir el vaso. Hecho esto, y conociendo el dato de que en 95,00 [mm] de altura en el vaso se tienen 800 [ml], se procedió a hacer laecuación mediante proporcionalidad directa para luego utilizarla usando la diferencia de altura ya medida, obteniendo el volumen del líquido desplazado.
Ecuación 1. Proporcionalidad directa entre el volumen desplazado x medido en [ml] y el ∆ altura medido en [mm].
Tabla 1. Muestra la relación existente entre el volumen desplazado de agua y la masa aparente medida por el dinamómetro
El errorinstrumental que se presenta en la masa aparente es de ±2,50 [gr], esto se debe a que para medir la masa, a medida que se sumergía el vaso se usó un dinamómetro, el cual está graduado por cada 5,00 [gr]. A causa de lo anterior, es necesario calcular la mitad de la unidad más pequeña medida por el instrumento (esto para el dinamómetro y para todos
Debido a que la regla fue usada comoinstrumento de medida para obtener las alturas, es claro que así como la regla posee un error instrumental (error instrumental de la regla = ±0,50 [mm]) el volumen desplazado también debe tener un error, el cual se calcula con la ecuación 1, lo cual corresponde a ±4,21 [ml]. Luego de que se logró obtener todos los datos de la Tabla 1 se generó el gráfico que se muestra adelante (ver Gráfico 1) que, además,generó la función de Masa aparente la cual está determinada por la
densidad del agua, el volumen desplazado como una variable y el peso medido inicialmente del vaso sumergido.
Gráfico 1. Se relaciona el peso que marca el dinamómetro a medida que es hundido en el vaso precipitado, desplazando una candidad X de agua medida en [ml].
Análisis y resultados
Para el análisis de estaexperiencia se usarán dos cifras significativas para los resultados obtenidos en el volumen desplazado. Para la masa aparente lo anterior es inválido ya que el dinamómetro utilizado no entrega cierta precisión en la toma de datos. Esto último será abarcado en la conclusión del informe. A medida que se iban recuperando los datos obtenidos se logró apreciar cómo la masa aparente del vaso sumergido disminuye,y a su vez el volumen contenido por el recipiente con agua aumentaba. Luego de obtener el volumen con el vaso sumergido, se debió calcular la diferencia con respecto al volumen inicial de agua (600 [ml]), lo cual arroja el volumen de agua desplazado al sumergir el vaso.
Conforme se iba desarrollando la experiencia, en el momento los integrantes del grupo lograron notar que a medida que elrecipiente aumentaba la altura de su volumen en 1 [mm], el dinamómetro marcaba 5 [gr] menos que el anterior. Esto deja en evidencia, como apreciación cualitativa, la variación entre el volumen y la masa aparente y la relación entre ellos basada en una proporcionalidad inversa. Claramente el desarrollo de la experiencia no sigue al pie de la letra lo verificado anteriormente, pero los datos obtenidosse acercan a esto, por lo tanto indica que se está presente en la situación ideal de los datos obtenidos, es decir se cuenta con una precisión y una exactitud cercano al modelo teórico. Al momento de analizar directamente lo que ocurre en el vaso sumergido que se está estudiando, se debe imaginar un diagrama de cuerpo libre sobre éste, donde actúan tres fuerzas: empuje y tensión hacia arriba y el...
“¡Eureka!, exclamó Arquímedes”
Resultados
Masa aparente ±2.50 [gr] 145 135 125 115 105 95 85 75 65 55 45 35 30 25 20 15 Volumen desplazado ±4,21 [ml] 0,00 16,84 25,26 33,68 42,11 50,53 58,95 67,37 75,79 84,21 92,63 101,0 109,4 117,8 126,3 134,7
los instrumentos analógicos), con lo que obtenemos unaincertidumbre de ±2,50[gr] para el dinamómetro y ±0,5[mm] cuando se medía la variación de altura con la regla. Por otro lado, al no disponer de las herramientas específicas para medir el volumen directamente, se procedió a calcular el aumento, en centímetros, al momento de sumergir el vaso. Hecho esto, y conociendo el dato de que en 95,00 [mm] de altura en el vaso se tienen 800 [ml], se procedió a hacer laecuación mediante proporcionalidad directa para luego utilizarla usando la diferencia de altura ya medida, obteniendo el volumen del líquido desplazado.
Ecuación 1. Proporcionalidad directa entre el volumen desplazado x medido en [ml] y el ∆ altura medido en [mm].
Tabla 1. Muestra la relación existente entre el volumen desplazado de agua y la masa aparente medida por el dinamómetro
El errorinstrumental que se presenta en la masa aparente es de ±2,50 [gr], esto se debe a que para medir la masa, a medida que se sumergía el vaso se usó un dinamómetro, el cual está graduado por cada 5,00 [gr]. A causa de lo anterior, es necesario calcular la mitad de la unidad más pequeña medida por el instrumento (esto para el dinamómetro y para todos
Debido a que la regla fue usada comoinstrumento de medida para obtener las alturas, es claro que así como la regla posee un error instrumental (error instrumental de la regla = ±0,50 [mm]) el volumen desplazado también debe tener un error, el cual se calcula con la ecuación 1, lo cual corresponde a ±4,21 [ml]. Luego de que se logró obtener todos los datos de la Tabla 1 se generó el gráfico que se muestra adelante (ver Gráfico 1) que, además,generó la función de Masa aparente la cual está determinada por la
densidad del agua, el volumen desplazado como una variable y el peso medido inicialmente del vaso sumergido.
Gráfico 1. Se relaciona el peso que marca el dinamómetro a medida que es hundido en el vaso precipitado, desplazando una candidad X de agua medida en [ml].
Análisis y resultados
Para el análisis de estaexperiencia se usarán dos cifras significativas para los resultados obtenidos en el volumen desplazado. Para la masa aparente lo anterior es inválido ya que el dinamómetro utilizado no entrega cierta precisión en la toma de datos. Esto último será abarcado en la conclusión del informe. A medida que se iban recuperando los datos obtenidos se logró apreciar cómo la masa aparente del vaso sumergido disminuye,y a su vez el volumen contenido por el recipiente con agua aumentaba. Luego de obtener el volumen con el vaso sumergido, se debió calcular la diferencia con respecto al volumen inicial de agua (600 [ml]), lo cual arroja el volumen de agua desplazado al sumergir el vaso.
Conforme se iba desarrollando la experiencia, en el momento los integrantes del grupo lograron notar que a medida que elrecipiente aumentaba la altura de su volumen en 1 [mm], el dinamómetro marcaba 5 [gr] menos que el anterior. Esto deja en evidencia, como apreciación cualitativa, la variación entre el volumen y la masa aparente y la relación entre ellos basada en una proporcionalidad inversa. Claramente el desarrollo de la experiencia no sigue al pie de la letra lo verificado anteriormente, pero los datos obtenidosse acercan a esto, por lo tanto indica que se está presente en la situación ideal de los datos obtenidos, es decir se cuenta con una precisión y una exactitud cercano al modelo teórico. Al momento de analizar directamente lo que ocurre en el vaso sumergido que se está estudiando, se debe imaginar un diagrama de cuerpo libre sobre éste, donde actúan tres fuerzas: empuje y tensión hacia arriba y el...
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