• Author / Uploaded
• Alexito Sotelo

Citation preview

“AÑO DE LA INTEGRACION NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD”

UNIVERSIDAD NACIONAL INTERCULTURAL

DE LA AMAZONIA

INFORME 01 DENSIDAD DE SÓLIDOS FÍSICA II LIC: JHONY HUAMAN AUTOR:  SOTELO SUPO, NIELS ALEXANDER.

YARINACOCHA-PERÚ 2013

Resumen:

La densidad de un material homogéneo se define como su masa por unidad de volumen. Las densidades se expresan, por consiguiente, en gramos por centímetro cúbico, kilogramos por metro cúbico, unidades técnicas de masas por metros cúbicos o Slugs por pie cúbico. En el laboratorio logramos obtener resultados al pesar una moneda en la balanza para saber su peso Real, luego se midió su radio, su altura con la ayuda del vernier, de la misma manera se procedió con la esfera. Obteniendo esos pesos en g se convirtió a Kg. y luego a N, obteniendo así el peso real y el peso aparente para despejar en las formulas que se van a aplicar. Evaluamos masas, alturas y diámetros para remplazar en la formula por el método de Arquímedes, además de calcular la densidad del cuerpo, errores de masa. Altura, densidad, peso real, peso aparente, volumen y error del volumen. Datos que se obtuvieron en la experiencia que Ud. Vera a continuación.

I

INTRODUCCIÓN. En la naturaleza encontramos una serie de fenómenos que suceden a diario y que en algunas ocasiones pasan desapercibidos por nuestros ojos, El poder comprender de manera más amplia estos fenómenos nos ayudan a entender mejor como se comportan algunas fuerzas que entran en acción bajo ciertas circunstancias. Estos fenómenos se pueden comprender a trabes de experimentos llevados a cabo en laboratorios, obtener datos y comparar para obtener una mejor noción y un mejor entendimiento de muchas interrogantes que no podremos hacer a cerca del comportamiento de la materia. Experiencia que hoy comparto, con datos fehacientes obtenidos en laboratorio con ayuda de equipos y cálculos matemáticos para poder por lo menos entender por que suceden estos fenómenos.

II

OBJETIVOS:  Aplicar diversos métodos para determinar la densidad de un cuerpo sólido regular e irregular.

III     

RQUIPOS Y MATERIALES: 1 calibrador vernier 1 balanza analítica. 1 Esfera 5 monedas de un sol 5 esferas

IV

FUNDAMENTO TEORICO:

Para determinar la densidad de un cuerpo sólido, se debe saber el volumen y la masa de este, partir de lo cual se tiene en la siguiente relación

Para determinar el volumen de un cuerpo de forma arbitraria, se separa un recipiente graduado, el cual contiene un liquido, el cuerpo desplazara un volumen de este liquido que es igual al volumen, se calcula la densidad con la ecuación. PRINCIPIO DE ARQUIMEDES: Arquímedes (287-212 A. C.) se inmortalizó con el principio que lleva su nombre, cuya forma más común de expresarlo es: “Todo sólido de volumen V sumergido en un fluido, experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desalojado”. Se cuenta que Arquímedes descubrió el principio tratando de determinar si el oro de una corona que había encargado Hierón, rey de Siracusa había sido parcialmente reemplazado por cobre o plata, metales más baratos. Dice la leyenda que el principio le vino a la mente mientras se bañaba, lo que le produjo tal exaltación que, sin ponerse la ropa, corrió por las calles gritando EUREKA. Probablemente Arquímedes pensó que si la corona y otro lingote de oro puro de peso idéntico se arrojaban al agua deberían desplazar el mismo volumen de líquido. Sin embargo, durante la investigación encontró que aunque el lingote de oro y la corona pesaban lo mismo en el aire, al sumergirlos en agua la corona pesaba menos que el lingote y por consiguiente la corona era menos densa y ocupaba más volumen. La corona no era de oro puro! La determinación de la densidad de sólidos por el principio de Arquímedes consiste en determinar el empuje (E), el cual se halla realizando la diferencia entre el peso del sólido en el aire (ws) y el peso aparente del sólido sumergido en el líquido (wa). El volumen del líquido desalojado corresponde al volumen del sólido sumergido.

E = wdes = ws - wa = VdL V

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 5.1 Método directo: MONEDA DE UN NUEVO SOL

1. Arme el de experimentación, usando una balanza digital determine la masa de cada moneda. Repita esta operación Cinco veces. 2. Anote los datos en la primera tabla. TABLA Nº 1 Nº 1 2 3 4 5 mk mk

m1 7.17 g 6.82 g 7.12 g 7.11 g 7.26 g 7.09 g 0.05g

3. Usando el calibrador vernier, evalúe el volumen de las monedas, repita operación cinco veces. Complete la tabla 2 TABLA Nº 2 Nº

V1

1 2 3 4 5 H H ,

D D

H 2,36mm 2.33mm 2.35mm 2,34mm 2,41mm 2,03mm 0.02mm

D 25.5mm 25.5mm 25.5mm 25.5mm 25.5mm 25.5mm 0.02mm

4. Determine la densidad de cada cilindro, indicando los errores correspondientes, a partir de los datos de las tablas 1 y 2 complete la tabla 3. TABLA Nº 3 Sólido Moneda

V± V m± m 0.00709Kg ± 0.00005 0.9402 ± 0.015021cm 3

RESULTADOS EN TABLA. Nº 1 2 3 4 5 ∆ / media

M (gr.) 7.17g 6.82g 7.12g 7.11g 7.26g 0.05g

R (mm.) 12.75mm 12.75mm 12.75mm 12.75mm 12.75mm 0.02mm

H (mm.) 2,36mm 2.33mm 2.35mm 2,34mm 2,41mm 0.02mm

Nº

∆V

ρ

∆ρ

1 0.013893cm 3 2 0.013845cm 3 3 0.013877cm 3 4 0.013861cm 3 5 0.019633cm 3 Media 0.015021cm 3

7.618g/cm 3 7.340g/cm 3 7597g/cm 3 7.619g/cm 3 7.554g/cm 3 7.545g/cm 3

0.11165g/cm 3

V (cm 3 ) 0.9411cm 3 0.9291cm 3 0.9371cm 3 0.9331cm 3 0.9610cm 3 0.9402cm 3

5.1 Método directo: ESFERA 5. Arme el de experimentación, usando una balanza digital determine la masa de cada moneda. Repita esta operación Cinco veces. 6. Anote los datos en la primera tabla. TABLA Nº 1 Nº 1 2 3 4 5 mk

m1 24.5 24.3 24.6 24.5 24.6 24.5 0.05g

mk

7. Usando el calibrador vernier, evalúe el volumen de las monedas, repita operación cinco veces. Complete la tabla 2 TABLA Nº 2 Nº 1 2 3 4 5 D D

V1 D 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 0.02mm

8. Determine la densidad de cada cilindro, indicando los errores correspondientes, a partir de los datos de las tablas 1 y 2 complete la tabla 3. TABLA Nº 3 Sólido Esfera

m± m 25.5 ± 0.05g

V±

V 10.76 ± 0.04714 cm 3

Nº 1 2 3 4 5 ∆ / media

M (gr.) 24.5 24.3 24.6 24.5 24.6 25.5

R (mm.) 13.75 13.75 13.75 13.75 13.75 13.75

D (mm.) 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5

Nº

∆V

ρ

∆ρ

1 0.04714cm 3 2 0.04714cm 3 3 0.04714cm 3 4 0.04714cm 3 5 0.04714cm 3 Media 0.04714cm 3

2.27g/cm 3 2.25g/cm 3 2.28g/cm 3 2.27g/cm 3 2.28g/cm 3

V (cm 3 ) 10.76cm 3 10.76cm 3 10.76cm 3 10.76cm 3 10.76cm 3 10.76cm 3

CONCLUSIONES:  Comparando los valores obtenidos en las densidades de los sólidos el que mas se aproxima al valor exacto es la lograda por el método de Arquímedes, la cual se aprecia mas precisa.  Obtener los valores de volúmenes sólidos a través de mediciones indirectas por formulas geométricas (si el cuerpo es uniforme) puede llevar a obtener mayores errores, pues el uso de formulas no parece ser los mas indicado para determinar el volumen.  En las practica experimentales es necesario repetir el proceso varias veces para lograr una mayor precisión y exactitud, sin embargo, como todo experimento implica un margen de error es imposible llegar a un sistema de resultado ideal.

RECOMENDACIONES Y SUGERENCAS:  Se debe de calibrar o tarar la balanza antes de cada medida, para evitar posibles confusiones a al momento de medir la masa de otro cuerpo.  Se debe de tener precisión al momento de la medición; ser muy disciplinados al momento de la medición para reducir el error sistemático.