Experimento - pesos reales o pesos aparentes

PESOS REALES O PESOS APARENTES

(Siracusa, actual Italia, h. 287 a.C.-id., 212 a.C.) Matemático e ingeniero griego. Su Método, genial aplicación de la mecánica a la geometría. Plutarco le atribuyó una «inteligencia sobrehumana». La anécdota más divulgada la relata Vitruvio sobre la corona de oro encargada por Hierón II, tirano de Siracusa y protector de Arquímedes.I. OBJETIVO

1. Determinar la densidad de un cuerpo sólido regular/irregular. Usando dos diferentes métodos.

2. Determinar la densidad de un líquido. Usando el principio de Arquímedes.

II. EQUIPOS / MATERIALES

1 Soporte universal

1 Clamp

1 Calibrador pie de rey (Vernier)

1 Varilla metálica

1 Balanza de tres barras1 Balanza digital

1 Cuerda delgada

1 Probeta graduada

Agua potable

3 Cilíndricos metálicos: Cu, Al, Zn, Pb, Sb

Alcohol metílico ([pic])

Traer (eventual): Un frasco con líquido (gaseosa, jugo de fruta, etc.)

III. FUNDAMENTO TEÓRICO

Cuando un cuerpo de forma arbitraria, masa m, y volumen [pic] se sumerge totalmente en unlíquido de densidad [pic] contenido en un recipiente desplazará un volumen [pic] de éste líquido igual al volumen del cuerpo sumergido. [pic]

El cuerpo sumergido experimentará una aparente disminución de su peso (W’) cuyo valor se registra en una balanza. De la Figura 1 se cumple,

[pic] Luego, [pic] (1)

Donde: E es el empuje W es el peso real delcuerpo (en el aire)

W’ es el peso aparente del cuerpo (dentro del líquido)

En virtud del principio de Arquímedes “la magnitud del empuje sobre el cuerpo es igual al peso del líquido desalojado por el mismo”.

[pic] (2)

[pic] es la densidad del líquido, [pic] es la aceleración de la gravedad,

[pic] es la masa de líquidodesalojado, [pic] es el volumen del líquido desalojado.

Igualando (1) y (2), se obtiene: [pic] (3)

Pero [pic] (4)

Donde: [pic] es el volumen del cuerpo, [pic] es la masa del cuerpo

[pic] es la densidad del cuerpo

Reemplazando (4) en (3) y despejando [pic], se obtiene,

[pic] (5)

Con esta ecuación (5) se puede calcular tanto ladensidad del cuerpo, como también inferir si el cuerpo flotará o se hundirá.

IV. PROCEDIMIENTO

1. Método Directo

1. Usando la balanza digital determine la masa de cada cilíndrico. Repita esta operación cinco veces. Anote los datos en la Tabla 1.

TABLA 1
|  |[pic] (kg) |[pic] (kg) |[pic] (kg) ||1 |  |  |  |
|2 |  |  |  |
|3 |  |  |  |
|4 |  | |  |
|5 |  |  |  |
|[pic] |  |  |  |
|[pic] |  |  |  |

¿Cuáles son los erroresen estas mediciones? Cuantifíquelos e interprételos.

Errores: ………………………………………………….......................……

Incertidumbre: ………………………………………….......................……

2. Usando el pie de rey, evalúe el volumen de los cilindros. Repita la operación cinco veces. Anote los datos en la Tabla 2. ¿Cuáles son los valores de los errores en estas mediciones?...