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OBJETIVOS :  Encontrar la densidad del cuerpo solido por el metodo de la definición.  Validar la balanza de jolly como metodo alternativo para determinar la densidad de un cuerpo solido cuyo valor sea mayor que la del agua. FUNDAMENTO TEORICO :

1

2

MATERIAL Y MONTAJE  Resorte  Prensa  Recipiente con agua  Regla y escuadra  Vernier o tornillo micrométrico  Cuerpo de acero u otro metal de geometría regular  Hilo de nylon No 60  Balanza 1. Fijar el resorte con la prensa al soporte 2. Colocar el recipiente con agua debajo de el resorte 3. Empezar con los procedimientos experimentales

3

PROCEDIMIENTO

4

5

CALCULOS DENSIDAD POR LA DEFINICION E m  C  E  C   C V v V No 1 2 3 4 5 6 V V5 

V (cm3) 70,66 73,38 72,05 71,39 71,56 71,56 71,77 i

 C   C  E  

C

V





 2 2 De  Di h 4

  3,800 2  1,880 2   8,250  70,66 4  V2   3,850 2  1,870 2   8,250  73,38 4  V3   3,820 2  1,860 2   8,240  72,05 4  V4   3,800 2  1,850 2   8,250  71,39 4 V1 

  3,805 2  1,855 2   8,255  71,56 4 V6 

  3,805 2  1,855 2   8,255  71,56 4 6

PROPAGACION DEL VOLUMEN  ln(V )  ln  ln( De2  Di2 )  ln h 4 2 De E De  2 Di E Di E h 2 De E De  2 Di E Di E h E dV d ( De2  Di2 ) dh    V    EV  (  ) V 2 2 2 2 V h V h h De  Di De  Di De2  Di2

5,48  10 3 Eh  t    E h  4,032   9,020  10 3 n 6 2 Sh

t   4,032  AL  99%

h  8,250cm

2

E De  t  

S De

2

E Di  t   2

E De

n S Di

De  3,813cm

11,25  10 3  18,52  10 3 Di  3,862cm 6 2,3813  3,195  10 2  2  1,862  18,52  10 3     71,77  2,105 3,8132  1,862 2  E Di  4,032 

n

 9,020  10 3 EV    8,250

Reemplazar en

19,41  10 3  4,032   3,195  10 2 6

E  C   C

EV V

E C  7,641 

2,105  0,2241 71,77

 g   C  7,641  0,224  3   cm  SEGÚN JOLLY

 C   C  E C

n numero de medicion Variable xi (cm) Variable x2i

(Cm)

n=7

tα/2=3,707 AL 99%

1 2 3 4 5 6 7  4,85 4,90 4,80 4,85 4,90 4,85 4,85 4,8 6 4,25 4,20 4,20 4,25 4,25 4,20 4,20 4,2 2

S1=0,0345 S2=0,0267

E 1  t   2

E2  t   2

S1 0,0345  E 1  3,707   48,3  10 3 n 7 S2 0,0267  E  2  3,707   37,4  10 3 n 7

7

C  1





E 1  E  2   E E C   c  1   1   2   1

4,86  g   7,59 3  4,86  4,22  cm 

 48,3  10 3 48,3  10 3  37,4  10 3  E C  7,59      1,09 4,86  4,22  4,86   g   C  7,59  1,09 3   cm  PRUEBA DE HIPOTESIS  c   c t calc  1 1 SP   n1 n 2

SP  S1  S2 

SP  t calc 

E  n c

t



0,224  6  0,136 4,032



1,09  7  0,778 3,707

2

E C  n t

2

(n1  1)  S1  ( n2  1)  S 2 n1  n2  2

(6  1)  0,136 2  (7  1)  0,778 2  0,582 672 7,641  7,59  0,158 1 1 0,582  6 7

 c   c  t calc  t T  0,158  1,796

tT=1,796 AL 90% DE N.C. SE ACEPTA LA HIPOTESIS

CUESTIONARIO 1. ¿Por qué se recomienda sujetar de un hilo inextensible el cuerpo a ser sumergido?, ¿Sería mejor sujetar el cuerpo con gancho o alambre? Aunque pareciera ser mejor el alambre por su firmeza tiene un peso considerable respeto del hilo 2. Si colocara una balanza en la base del recipiente del experimento, ¿qué mediría ésta? Mediría el peso del agua y del recipiente. 3. Según las deformaciones obtenidas concluya si la fuerza de empuje o la fuerza de restitución del resorte antes de introducir el cuerpo es mayor. 8

k

mg 548,4  977,5 din   110300 ,62 x1 4,86 cm

E  k  ( x1  x 2 )  110300 ,62  (4.86  4,22)  70592,4din Fr  mg  548,4  977,5  536061din  Fr  E 4. Indique si la fuerza restauradora del resorte es mayor cuando el cuerpo está sumergido o sin sumergir.

Cuando esta sin sumergir por que es la unica fuerza hacia arriba

F F

y

 0  Fr  w

y

 0  Fr  E  w

5. En el experimento, ¿cuáles son variables dependientes y cuáles independientes? Las variables dependientes son las densidades por que dependen de las elongaciones Las variables independientes son las elongaciones 6. Si se acepta la hipótesis altema H1, siendo que la Balanza de Jolly ha sido validada en laboratorios reconocidos, significa que se cometieron errores sistemáticos y/o graves, ¿podría mencionar las variables o factores que intervinieron para que esté presente este error? Se debe a error de paralaje, instrumentos descalibrados mala toma de datos con el vernier 7. Si se empleara una significancia “a” menor, ¿existirá mayor probabilidad de no rechazar Ho?, explique, ¿por qué se recomienda hacer hipótesis de dos colas en vez de una cola?, Si por que se estaria admitiendo que los instrumentos no son confiables 8. Explique qué procedimiento experimental y prueba de hipótesis usaría para comprobar que el resorte se comporta según la Ley de Hooke. Se debe colgar distintas masas y medir las elongaciones 9. ¿Por qué debe cuidarse que el cuerpo sumergido no choque contra las paredes del recipiente? Porque esto causaría una fuerza actuante más. 10. Busque en tablas el valor teórico de

para encontrar con qué método se determinó el valor más

próximo, ¿cómo aplica prueba de hipótesis en ese caso? 8g/cm3 CONLUSIONES Se concluye que se han cumplido los objetivos por que la prueba de hipótesis verifica y valida a la balanza de jolly como una alternativa para medir densidades y tambien se ha comprobado lo que dice la teoria al utilizar las formulas se comprueba que la densidad por definición y por balaza de jolly son iguales y que alguna variaron se debe a errores fortuitos. BIBLIOGRAFIA 

Guia de experimentos de fisica basica II

FEBO FLORES 9

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Medidas y errores

ALVAREZ - HUAYTA

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