densidad y peso especifico

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
C. E. C. y T. "CUAUHTEMOC"
ACADEMIA DE FISICA
LABORATORIO DE FISICA II
MARZO 2013

PRACTICA 6

I. NOMBRE: DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO.

II. OBJETIVOS: Durante el desarrollo de la práctica, el alumno:
a) Reproducirá los fenómenos físicos relativos a la práctica.
b) Determinará por medios prácticos la densidad y peso específico de algunos sólidos ylíquidos.
c) Determinará la densidad relativa de algunas sustancias.

III. CONSIDERACIONES TEORICAS.
DENSIDAD ABSOLUTA O MASA ESPECÍFICA.
La densidad de una sustancia es la relación aritmética de su masa y su volumen, presentándose en sólidos, líquidos y gases, se representa el símbolo de la densidad por la letra griega ρ (rho) y sus unidades en el S.I. corresponden al Kilogramo por metro cúbico,expresándose dimensionalmente la densidad por: L-3 M T0 y su expresión matemática es:
m
ρ = ———
V
DENSIDAD RELATIVA.
Es la razón aritmética de la densidad absoluta de una sustancia y la densidad absoluta del agua, siendo una cantidad adimensional, ya que está cantidad numérica se define en función de la densidad del agua, siendo su valor en el S.I. 1000 Kilogramos por metrocúbico, se expresa el símbolo ρr, matemáticamente se expresa:

ρ
ρr = ——— ;
ρL


ρL = densidad del agua 1000 kg /m3

PESO ESPECÍFICO.
Es la razón aritmética de su peso entre su volumen, el símbolo es: Pe, su unidad en el S.I. es el Newton por metro cúbico, sus dimensiones son L-2 M T-2 y su expresión matemática es:

W
Pe = ———
V
La densidad y peso específico deun material o sustancia son cantidades que nos indican que tan ligeros o densos respecto al agua son, es decir si la densidad o peso específico de un cuerpo están por de bajo de los valores respectivos para el agua, el cuerpo es ligero y flotará y si están por arriba, el cuerpo se sumergirá. La densidad y el peso específico no son cantidades constantes ya que pueden variar con la temperatura y lapresión.
La densidad y peso específico de un cuerpo homogéneo son cantidades proporcionales, relacionadas por un factor constante que es la aceleración de la gravedad “g = 9.8 m/s2 siendo la expresión:

Pe = ρ g

Para el agua Pe = 1000 kg / m3 X 9.8 m/s2 = 9800 N/m3
Para conocer el peso específico de cada material hay que multiplicar la densidad absoluta o masa específica por la aceleraciónde la gravedad.

-2/P6/FII/ABR-13-
A continuación se muestra una tabla de valores de algunas substancias de densidades y pesos específicos.

SUBSTANCIA
DENSIDAD kg / m3
PESO ESPECÍFICO N/m3
Sólidos:
Aluminio
Latón
Cobre
Hierro

2700
8700
8890
7850

26460
85260
87122
76930
Líquidos:
Alcohol
Gasolina
Mercurio

790
680
13600

7742
6664
133280
Gases:
Aire
HidrógenoOxigeno
Nitrógeno

1.29
0.090
1.43
1.25

12.642
0.882
14.014
12.25


IV. MATERIAL EMPLEADO
Dos densímetros de rangos: 800-1000 y 1000-2000.
Una balanza de 0-210 g.
Un calibrador “Pie de rey” de precisión 10-4 m
5 probetas de 500 ml
Juego de cuerpos geométricos regulares.
Juego de cuerpos geométricos irregulares.
Líquidos diferentes.

V. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.EXPERIMENTO 1. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO DE CUERPOS GEOMETRICOS REGULARES A PARTIR DE LAS DEFINICIONES.
A.- ) Con la balanza determine la masa de los cilindros proporcionados y regístrelas.
mfe = ____________ kg mAl = ___________kg

B.- ) Aplicando la segunda Ley de Newton calcule el peso de las masas y anótelos en el espacio correspondiente.
Wfe = ____________ N WAl =____________ N.

C.- ) Con el calibrador, determine el diámetro de la base y la altura de los cilindros. Calcule los volúmenes correspondientes y regístrelos.
Afe = ____________ m2 AAl = ____________ m2

hfe = ____________ m hAl = ____________ m

Vfe = ____________ m3 VAl = ____________ m3

D.- ) Aplicando las definiciones de densidad y peso específico. Calcule las...