Densidad

FUNDAMENTO TEÓRICO

3.1. DENSIDAD
En física y química, la densidad (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. Es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.
ρ =mv




La unidad es kg/m³ en el SI.

Portanto para medir la densidad de un cuerpo bastará pesarlo en una balanza y calcular su volumen.

3.1.1. ¿COMO MEDIR EL VOLUMEN DE UN CUERPO?

Para medir el volumen de un cuerpo, pueden ocurrir dos casos:
a) El cuerpo tiene forma geométrica: En este caso, el volumen se puede calcular mediante la aplicación de fórmulas; ejemplos:



*Bastará medir directamente lasmagnitudes variables: r, h, l,… y aplicar la fórmula

*
b) El cuerpo tiene forma geométrica irregular: En este caso, para medir el volumen se puede proceder de la siguiente manera. Se toma una probeta, se llena de agua hasta alcanzar un determinado nivel (V1), se echa la muestra dentro de la probeta, el nivel del agua subirá (V2), y el volumen del cuerpo será (V2 – V1).Este método también se puede utilizar para sólidos regulares.





fig.01: El cuerpo tiene forma geométrica irregular

3.1.1. Densidad de líquidos no miscibles
Uno de los métodos más sencillos utilizados para determinar densidades relativas de líquidos inmiscibles es el del tubo en U. Este tubo consiste simplemente de un tubo de vidrio oplástico transparente doblado en forma de U.

Por ejemplo un líquido denso en el tubo de la derecha y otro menos denso en el de la izquierda, como se muestra en la figura Nº 01, la presión puede ser diferente al mismo nivel en los diferentes lados. En la figura, la superficie líquida está más alta en el tubo de la izquierda que en de la derecha. La presión en A será mayor que la presión en B. Lapresión en C es la misma que en D, de acuerdo al principio de vasos comunicantes.
Tomemos el nivel C (columna de la izquierda) hasta la superficie del líquido y llamemos esta altura hA, del mismo modo para la columna de la derecha hB, se puede demostrar que la densidad del líquido de la columna de la izquierda está dado por:

ρ1= ρd ∙ hβhαDonde : = densidad del liquido de la izquierda.
= densidad del liquido de la derecha.

Pabs = P0+Pm

Pabs = P0= ρ∙g∙h


*PA=PB

P0+PA∙g∙hB=P0+PB∙g∙hB

PA∙g∙hB=PB∙g∙hBPA=PBhBhA

F

fig.02: Manómetro en forma de U

3. 2.PRINCIPIO DE PASCAL
3.2.1. DEFINICION
Este principio se da en los fluidos cuya característica estructural hace que en ellos se transmitan presiones. Este comportamiento fue descubierto por el físico francés Blaise Pascal quien estableció el siguiente principio:
“Un cambio de presión aplicado a un fluido en reposo dentro deun recipiente se transmite sin alteración a través de todo el fluido. Es igual en todas las direcciones y actúa mediante fuerzas perpendiculares a las paredes que lo contienen”

3.2.2. APLICACIONES DE LA LEY DE PASCAL
3.2.2.1. LA ESFERA DE PASCAL
Aunque los gases y líquidos sean fluidos hay una diferencia importante entre estos, y se puede dar a conocer mediante la esfera de pascal.Mientras que los líquidos no se pueden comprimir, en los gases sí es posible.

Esto lo puedes comprobar fácilmente con una jeringuilla, llénala de aire, empuja el émbolo y verás cómo se comprime el aire que está en su interior, a continuación llénala de agua (sin que quede ninguna burbuja de aire) observarás que por mucho esfuerzo que hagas no hay manera de mover en émbolo, los líquidos son...