Laboratorio 2

Montaje 2.1 Volumen Desalojado

Nota: Todas las unidades están en el sistema C.G.S.
Suceso
1
2
3
4
5
6
7






N°




Volumen del cuerpo esférico.

Ve = (4/3)πr3



Volumen del agua derramada en la probeta.

Vad



Diferencia de volúmenes del cuerpo y agua desalojada.
ΔV=Ve-Vad




Peso del agua del balde.

Pab=P6-P4



Peso del poco de agua en el balde.

Ppa=P7-P4



Peso del agua derramadadel balde.

Pd=Pab-Ppa



Peso del agua en la probeta.

Pap=P8-P5

Diferencia de los pesos de agua derramada del balde y el agua de la probeta.

ΔP=Pd-Pap

1


18.82 cm3

16.8cm3

ΔV=2.01cm3

Pab=70.7g

Ppa=53.7g

Pd=17g

Pap=16.8

ΔP=0.2g

a) ¿Cómo son los resultados de la columna 2 y 7?

Los resultados de estas columnas son 2.01cm3 y 0.2cm3 respectivamente. Estos resultados son aparentementeiguales debido a que muestran un error pequeño a la hora de desarrollar el experimento, tanto en la observación de volúmenes en la probeta como al momento de realizar la lectura en la balanza; estos son errores sistemáticos, que se unen a otros como, por ejemplo, la dificultad que representa transportar de un instrumento a otro cantidades tan pequeñas de agua; y son esas mínimas gotas de agua que sepierden, las que afectan los resultados notablemente.
En teoría, teniendo en cuenta el Principio de Arquímedes los resultados de estas dos columnas deberían ser iguales, ya que es el mismo volumen de agua leído en una probeta y pesado en una balanza escolar.

- Para calcular el error de la diferencia de volúmenes se puede partir de:

ΔV’= (Ve+εe) – (Vad+ εad)

Considerando que:

Ve=18.82 cm3,εe=0.01mm, Vad=16.8cm3, εad=1cm3
Se tiene:

ΔV’= (18.82 cm3+0.1mm) - (16.8cm3+0.1cm3)




ΔV’=2.02cm3
El error en el volumen de agua desalojada es ΔV’=2.02cm3
b) Finalmente, se puede calcular el error en el volumen del agua desalojada y compararla con el volumen medido directamente sobre la probeta.
Error en el volumen de agua desalojada = 2.02cm3
Volumen de agua medido directamente sobre laprobeta = 16.8cm3
La suma de estos resultados nos da el valor real de volumen del cuerpo esférico con el que se ha experimentado. (2.02cm3+16.8cm3=18.82cm3)
c) ¿Qué se puede concluir sobre estos resultados?
Que en este tipo de experimentos, en los que influye tanto la exactitud, la paciencia que se debe tener a la hora observar medidas y transportar líquidos de un recipiente a otro, las personas queexperimentan deben ser muy cuidadosas, de lo contrario se generan errores notables.
Trasladar agua de un recipiente a otro, es la tarea que más errores genera debido a que el agua se adhiere a las paredes del recipiente que la contiene; por lo tanto, siempre se pierden gotas de la misma que disminuyen en cm3 el volumen real del cuerpo que se quiere medir.
Se comprueba la veracidad delPrincipio de Arquímedes, puesto que teniendo en cuenta el error en la medida del volumen 2.02cm3 y el volumen mismo medido sobre la probeta 16.8cm3 obtenemos el valor verdadero del volumen de la esfera con la que hemos experimentado 18.82cm3.








Montaje 2.2 Empuje y peso aparente

Sucesos 
3
4
5
6
7
No
Volumen desalojado (ml)
Peso Aparente (N)
Empuje experimental (N)
Profundidad (m)
Empuje teórico(N)
Error de empujes (N)
1
360
1,3
0,1
0,0193
0,09284
-0,00716
2
370
1,2
0,2
0,0398
0,19146
-0,00854
3
380
1,09
0,31
0,0590
0,28382
-0,02618
4
390
0,97
0,43
0,0795
0,38244
-0,04756
5
400
0,87
0,53
0,0990
0,47625
-0,05375
6
414
0,76
0,64
0,1197
0,57583
-0,06417
7
425
0,65
0,75
0,1392
0,66963
-0,08037
8
435
0,55
0,85
0,1617
0,77787
-0,07213
9
449
0,43
0,97
0,1817
0,87408
-0,09592
10
456
0,35
1,050,2013
0,96837
-0,08163
a) Debido a errores sistemáticos que no se pueden controlar durante el experimento, los valores empíricos pueden variar en algún porcentaje con respecto a los teóricos.



Analizando la gráfica y teniendo en cuenta que los términos p, g, h son constantes podemos calcular la gravedad “in situ” del montaje. Para esto, se escoge un valor de profundidad con su correspondiente...