bachiller



MARCO TEÓRICO

A partir de las diferencias físicas, la materia suele clasificarse en tres estados o fases: sólida, liquida y gaseosa. Un sólido tiene forma y volumen definidos; un líquido tiene un volumen definido, pero toma la forma del recipiente que lo contiene. Un gas toma la forma y ocupa el volumen del recipiente donde esta confinado.
Los líquidos y los gases tienen algunaspropiedades comunes, una de ellas es la capacidad de fluir. Los fluidos son importantes en la vida diaria: respiramos el fluido llamado aire, por nuestras venas circula un fluido vital: la sangre. El agua es otro fluido sin el cual no podemos vivir. En ingeniería, el estudio de los fluidos es esencial debido a su gran variedad de aplicaciones: barcos, aviones, máquinas hidráulicas y neumáticas, redes dedistribución de agua potable, entre muchas otras.
Para la mayoría de las aplicaciones, los líquidos se consideran incompresibles, o sea que su densidad permanece relativamente constante dentro de intervalos razonables de presión y temperatura. Sí la densidad de un material tiene el mismo valor en todos sus puntos, esta puede calcularse como el cociente de la masa del objeto y su volumen.OBJETO
Determinar la densidad de líquidos y sólidos, a partir del principio de Arquímedes usando la balanza.

FUNDAMENTO
Densidad: Llamamos densidad absoluta o simplemente densidad, , de un cuerpo homogéneo a su masa m, por unidad de volumen:

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Principio de Arquímedes: Este principio establece que todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta una fuerza verticalhacia arriba, llamada empuje, cuyo valor es igual al peso del fluido desalojado y cuya línea de acción pasa por el centro de gravedad del fluido desalojado (Figura 1).



Así, si un cuerpo de volumen V se encuentra totalmente sumergido en un líquido de densidad , el empuje que experimenta el cuerpo es

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Determinación de la densidad de un líquido
Si sumergimos un mismo cuerposucesivamente en dos fluidos distintos de densidades 1 y 2, los empujes que experimenta se encuentran en la misma relación que las densidades de los líquidos, esto es
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de modo que, si conocemos 1, podemos determinar la densidad 2 del otro líquido.
Balanza de Mohr-Westphal: Esta balanza de brazos desiguales se utiliza para la determinación de densidades de líquidos más o menos densosque el agua (Figura 2). El brazo más corto termina en una masa compacta P de peso fijo, provista de una aguja que debe ponerse al mismo nivel que otra aguja fija al chasis para obtener el equilibrio. Del extremo del brazo largo pende, mediante un hilo delgado, un inmersor de vidrio I, que, normalmente, lleva incorporado un termómetro para medir la temperatura del líquido cuya densidad de desea medir(si no se dispone de este termómetro, tómese como temperatura la ambiente). En el brazo largo hay marcadas diez muescas, numeradas del 1 al 10; aunque, realmente, esta numeración debe interpretarse como 0.1, 0.2,..., de modo que el 10 representa la unidad.



Cuando el inmersor está colgado en el aire, su peso queda equilibrado por el contrapeso (la balanza está equilibrada). Si se sumerge elinmersor en un líquido, el empuje hidrostático desequilibra la balanza, de tal forma que, si queremos reestablecer el equilibrio, deberemos colocar unas pesas en forma de horquilla, llamadas reiters (“jinetes”), a caballo sobre el brazo graduado, de forma que se compense exactamente el empuje hidrostático.
Como en la expresión sólo aparece el cociente entre dos empujes, no tenemos quepreocuparemos de cuál sea la unidad para medir éstos. Así, el reiter unidad (1/1) se ha elegido de modo que, colocado en la división 10, equilibre exactamente el empuje que experimenta el inmersor cuando está sumergido en agua pura (exenta de aire) a 4ºC. Este reiter representa por tanto la unidad de empuje cuando está colocado en la división 10. Los demás reiters tienen, respectivamente una masa de...