Densidad De Un Cuerpo Solido

DENSIDAD DE UN SÓLIDO
La densidad es una propiedad intensiva de la materia. Cada sustancia presenta
una densidad que no depende de la cantidad de materia que la constituya.
La densidad de un cuerpo D resulta del cociente entre su masa m y su volumen
V:
D = m / V
En la presente práctica se quiere determinar la densidad de un sólido. Su masa
se mide fácilmente por pesada y el volumense deduce por diferencia al ser
introducido en un baño de agua.
Con objeto de disminuir el error experimental de las medidas, se establece la
densidad de un mismo sólido a partir de diferentes tamaños del mismo. Se
confecciona así una tabla de valores masa – volumen. Se generan diferentes
densidades muy parecidas al valor verdadero, que será la media aritmética de
todas ellas.FUNDAMENTO TEÓRICO
Según el principio de Arquímedes todo cuerpo sumergido en un fluido, experimenta un empuje
vertical E, de igual magnitud pero de sentido opuesto al peso del fluido que desplaza o desaloja
dicho cuerpo.
El volumen del sólido sumergido en un líquido de densidad ρliq puede escribirse como
Vsol=msol/ρsol, siendo ρsol la densidad y msol la masa del sólido. El empuje E que actúasobre el
cuerpo vendrá dado por:
liq
sol liq sol
sol
E V g m g

[1]
MÉTODO EXPERIMENTAL
Determinación de la masa del cuerpo
Para determinar la masa del cuerpo, se coloca sobre el platillo que no tiene gancho un cuerpo
(denominado tara), que mantendremos sobre dicho platillo durante todo el experimento. La masa
de esta tara, mtara , ha de ser mayor que la de cualquiera de los sólidosque vamos a utilizar.
Uno de los sólidos problema de masa msol se suspende, mediante un hilo metálico fino, del otro
platillo. Para conseguir el equilibrio de la balanza será necesario colocar pesas cuya masa m1
sea tal que se cumpla la relación:
m m m m tara sol alambre
[2]
Ahora quitamos el sólido problema y realizamos una segunda pesada con el alambre sólo,
buscando la masa m2 depesas que equilibra la balanza:
m m m tara alambre
[3]
Si restamos ambas ecuaciones, podemos obtener la masa del sólido:
m m m sol
[4]
Método 1: Determinación de la densidad de un sólido a partir de su volumen
El método más intuitivo para calcular la densidad de un sólido es calcular su masa, su volumen y
calcular el cociente entre ellos. Podremos calcular el volumendel sólido a partir de sus
dimensiones si se trata de cuerpos geométricos conocidos. En nuestro caso aproximaremos los
cuerpos a cilindros perfectos. Para medir sus dimensiones (diámetro d y altura h) utilizaremos un
calibre (pregunta al profesor de laboratorio si no sabes utilizarlo).
Mide las dimensiones de cada uno de los sólidos problema y calcula el volumen de cada uno de
ellos. Apartir de la masa calculada anteriormente y del volumen, podemos calcular la densidad
de cada uno de los sólidos.
Método 2: Determinación de la densidad de un sólido a partir de la medida del empuje
Para determinar el empuje E del fluido sobre el cuerpo, colocamos de nuevo el cuerpo
suspendido del alambre y totalmente sumergido en el agua destilada que habremos colocado
previamente en laprobeta. El cuerpo no debe tocar ni las paredes ni el fondo. En estas circunstancias, el equilibrio se logra con una nueva pesada colocando pesas de masa m3. Como
el empuje es una fuerza, ahora escribimos la ecuación de equilibrio utilizando los pesos del
sólido, tara y alambre en lugar de sus masas:
m g m g m g m g E tara sol alambre
Si multiplicamos la ecuación 2 por g y restamos laecuación 5, obtenemos el empuje:
E m g m g m m g 3 1 3 1
( ) [6]
La densidad del sólido se obtiene despejándola en la ecuación y utilizando 4 y 6:

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE SÓLIDOS.
Objetivo:
Determinar, según varios procedimientos, una propiedad constante y
característica de los cuerpos, la masa por unidad de volumen. Esta propiedad recibe el
nombre de densidad.
Introducción:
En...