balanza de jouly

I. OBJETIVOS DE LA PRACTICA
II. OBJETIVO GENERAL
Encontrar la densidad de un sólido por el método de definición
Utilizar la balanza de Jolly para determinar experimentalmente la densidad de un sólido.
II.I. OBJETIVO ESPECÍFICO
Aprender a utilizar correctamente los instrumentos de medición teniendo en cuenta los errores que se pueden producir.
III. JUSTIFICACIÓN.
Es posible determinar sila densidad de un cuerpo es mayor o menor que la de un fluido en función de que si esta se hunde o flota en él. En el presente experimento se investigará un método alternativo parar medir la densidad de un cuerpo cuya densidad es mayor a la del agua.
IV. HIPÓTESIS
Se trata de determinar si la determinación del la densidad mediante la balanza de Jolly es o no es valido, para eso se hace lasiguiente formulación de Hipótesis:
Hipótesis nula Ho .
Hipótesis alternativa H1 : Bilateral o de dos colas
Donde el t calculado < t tablas y se calcula con:
Donde:
VARIABLES.
Nuestras variables son:
La el peso “W”: el cual se calculará mediante medición directa
El los desplazamientos “X1“ Y “X2” los cuales son determinados por simple lectura los cuales se explicaráncon mas detalles en el procedimiento
V. LIMITES Y ALCANCES.
La balanza de Jolly solo sirve para objetos que tengan una densidad mayor a la del fluido, por ejemplo un bloque de acero, esto es lógico puesto que si tuviera menor densidad este solo flotaría y no se sumergiría, además en el resorte se debe verificar que tenga comportamiento lineal.
VI. MARCO TEÓRICO
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES.
Elprincipio de Arquímedes viene siendo utilizado por el hombre desde hace unos 2200 años. El volumen de un sólido irregular puede determinarse midiendo la pérdida aparente de peso cuando se introduce completamente en un líquido de densidad relativa conocida. La densidad relativa de los líquidos puede determinarse por la profundidad de inmersión del hidrómetro. Otras aplicaciones comprende la teoríageneral de flotación y problemas de ingeniería naval.
Todo cuerpo, cuando es sumergido total o parcialmente en un líquido o fluido, experimenta una fuerza vertical dirigida hacia arriba ejercida por el fluido o líquido, esta fuerza se denomina Empuje. La magnitud del empuje es igual al peso del volumen del líquido desplazado por el cuerpo.
El punto en el cual actúa el Empuje se llama centro deempuje. Coincide con el centro de gravedad del líquido desplazado.
El valor del empuje está dado por :

(1)

Figura 1
Empuje que produce un cuerpo


FUERZA RESTAURADORA
Los cuerpos elásticos tienen la propiedad de ejercer una fuerza de oposición a una fuerza externa que tienda a deformarlos, misma que es proporcional a la variación de su longitud y material.
Para resortes se cumplela ley de Hooke:
(1)
ANALISIS DEL COMPORTAMIENTO
En el estado:
a) El resorte sin deformación no ejerce fuerza alguna
b) Al aplicarse la fuerza externa a través del peso del cuerpo, el resorte se deforma elásticamente realizando de esa forma una fuerza restauradora según la ecuación (3), ver figura 3
c) Al sumergirse completamente el cuerpo en el recipiente con agua, se manifiestaademás la fuerza debida al peso del cuerpo y restauradora debido al resorte; la fuerza de empuje debida a la presión del agua en el recipiente, como se muestra en la figura 4 y sus correspondientes ecuaciones.








Figura 2.
Representación de los estados a), b), c)
Con el cuerpo suspendido del resorte, figura 2.b)
Cuando el cuerpo esta en reposo.
(3)
(4)
Reemplazando (4) en(3)
(5)

Figura 3.
Análisis de un cuerpo libre en b)
Con el cuerpo suspendido del resorte, y sumergido en el fluido, y está en reposo figura 2c)

Figura 4.
Análisis de un cuerpo libre en c)
(6)
(7)
(8)
La densidad relativa “” mide la relación d densidad de un cuerpo respecto a la base del otro que normalmente es el ahua, así la desnidad...