Propiedades de la materia

Introducción
la densidad se define como la masa por unidad de volumen.
Densidad (d)= masa(m)/volumen(V)
La unidad de densidad en el S.I. es el Kg/m3, aunque se usa con más frecuencia g/cm3.
Para medir la densidad de un líquido se emplea un DENSÍMETRO. Los densímetros son unos flotadores graduados de vidrio que llevan en su parte inferior un lastre de perdigones para que flotenverticalmente.
Para medir la densidad de un sólido no podemos emplear el densímetro. En este caso debemos medir la masa y el volumen del sólido y a partir de ellos calcular la densidad.

1..Se define como la cantidad de materia, en peso, contenida en la unidad de volumen. En el sistema métrico decimal, se mide en kilogramos fuerza por metro cúbico (kgf/m³). En el sistema Internacional de Unidades, ennewton por metro cúbico (N/m³).

Como el kilogramo fuerza, bajo la gravedad de la tierra, equivale al kilogramo masa, para una materia en la Tierra, esta magnitud tiene el mismo valor que su masa específica.



2..La densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así,un cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande es también mucho más denso. Esto es debido a la relación P = m • g existente entre masa y peso. No obstante, para referirse al peso por unidad de volumen la física ha introducido el concepto de peso específico pe que se define como el cociente entre el peso P de un cuerpo y su volumen

El peso específico representa la fuerza con que laTierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerada.

La relación entre peso específico y densidad es la misma que la existente entre peso y masa. En efecto:

siendo g la aceleración de la gravedad.

La unidad del peso específico en el SI es el N/m3.


3Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empujevertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras:
1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

Porción de fluido en equilibrio con elresto del fluido.
Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a p•dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de superficie.
Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas ala presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje.
De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple
Empuje=peso=f•gV
El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido f por laaceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V.
Se sustituye la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.
Si sustituimos la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones. Las fuerzas debidas a la presión no cambian, por tanto, su resultante que hemos denominado empuje es la misma y actúa en el mismo punto, denominado centro deempuje.
Lo que cambia es el peso del cuerpo sólido y su punto de aplicación que es el centro de masa, que puede o no coincidir con el centro de empuje.
Por tanto, sobre el cuerpo actúan dos fuerzas: el empuje y el peso del cuerpo, que no tienen en principio el mismo valor ni están aplicadas en el mismo punto.
En los casos más simples, supondremos que el sólido y el fluido son homogéneos y...