Problemas y respuestas ts

de TSPROBLEMAS – TENSION SUPERFICIAL 1.0 / M2 / FISICA

TENSIÓN SUPERFICIAL
Ejercicio 1.MASA (mg) 0 100 200 300 400 500 600 700 Muestra A Muestra B LECTURA (div) 0,0 15.2 29.7 45.1 61.5 73.4 90.8 113.4 70.3 25.3 No se desprende el anillo, aún en la div. 115 Al laboratorio llegan tres muestras para determinar el coeficiente de tensión superficial. Ud. decide hacerlo utilizando un tensiómetro deL.N. que solicita prestado a un colega. Junto con el tensiómetro le hacen llegar los valores de la calibración del mismo: Lectura(F)= 0,1 div/dyn* F, y un anillo de 0,8 cm de radio. De acuerdo a su criterio profesional, Ud. decide realizar una nueva calibración utilizando todas las pesas de que dispone. Los resultados de la calibración y mediciones se encuentran en la tabla adjunta. a) Discutarazones por las cuales pudo tomar la decisión de efectuar una nueva calibración. ¿Fue acertada su decisión o fue una pérdida de tiempo? b) Calcule el coeficiente de tensión superficial de cada muestra. En caso que no fuera posible, indique la razón y cómo podría operar para informar dicho coeficiente correctamente. c) ¿Es necesario volver a calibrar para medir el coeficiente de la muestra C? (NOTA:la escala del tensiómetro llega hasta la división 115)

Muestra C

Respuesta: a) La decisión de realizar una nueva calibración se basa en que no se conoce la fecha en la que se realizó la calibración cuyos datos nos informan, ni tampoco si con posterioridad a esa calibración hubo que cambiar el alambre. No se sabe tampoco si el tensiómetro ha estado en manos de otras personas, ni en quécondiciones se lo utilizó, por lo cual se desconoce la respuesta elástica del alambre y hay que volver a calibrar. Tampoco nos informan el rango de validez de esa calibración (hasta que div la respuesta es lineal). La nueva calibración resultó ser: Lectura(F) = 0,1603 div/dina * F – 1,3333 div. Dada la diferencia en el resultado puede afirmarse que efectivamente era necesario realizarla. b) γ A = 44dina/cm; γ B = 3 dina/cm; para medir C utilizaría un anillo de menor radio, ya que de esta manera el perímetro del anillo será menor, por lo cual la Fuerza gamma será menor y se necesitará menos fuerza externa para desprenderlo (la lectura será menor).

Cátedra de Física-FFYB-UBA [1]

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c) Si las masas de ambos anillos son similares, lacalibración sigue siendo válida, el único riesgo que se corre es si se trabaja en los extremos de la escala. Solo será necesario volver a calibrar si la masa del anillo que se utilice para medir la Muestra C es mucho menor que la masa del anillo original con el que se calibró. Con un anillo de menor masa, se debe ajustar el cero quitando torsión inicial al alambre, por lo cual en esa zona de bajasdivisiones no se tendría la certeza de que la relación entre fuerza y divisiones sea lineal. Lo contrario sucedería con un anillo más pesado, habría que darle más torsión inicial, por lo cual las medidas a altas divisiones dejarían de ser confiables. Ejercicio 2.Se dispone un mismo líquido X en dos recipientes y se introduce en cada uno de ellos un capilar, en uno de ellos el líquido asciende, en el otroel líquido desciende, tal como lo muestra la figura a continuación.

a) Explique cual o cuales variables son diferentes entre la situación “A” y la situación “B”. Justifique b) Indique qué sucederá con la altura de líquido dentro del capilar si se modifican las siguientes variables. Justifique. Esquematice las nuevas situaciones A y B en los casos en que haya cambios. I.- aumenta el radio delcapilar II.- aumenta la presión externa dentro y fuera del capilar (sobre la superficie libre del líquido) III.-se sumerge más el capilar dentro del líquido IV.-se disminuye la presión externa dentro del capilar. Respuesta: a) De las variables que pudieron modificarse (radio del capilar, presión externa, el sólido o el líquido), las únicas capaces de generar este efecto son el tipo de sólido y el...