Relación Cuantitativa Entre El Volumen De Una Sustancia Y Su Masa

INTRODUCCIÓN

En el presente diseño experimental, se planteará la relación existente entre el volumen (cm³) y la masa (g), en el caso de los sólidos; y en líquidos la relación con la que trabajaremos será masa (g) y volumen (cm³). Queriendo así obtener un resultado propio de una relación directamente proporcional, ya que se espera que al duplicar la variable independiente en cualquiera de los casos, la variable dependiente también incremente su valor, o que si se triplica uno, el otro responda de la misma manera.

Se estará trabajando con conceptos como volumen, masa, sólido y líquidos, así que comenzaremos definiendo cada uno de ellos; la masa y el volumen son propiedades generales o extensivas de la materia, esto quiere decir que están en todos los cuerpos materiales y que además dependen de la cantidad o extensión del cuerpo. Por lo tanto el volumen se define como una magnitud física derivada, o bien, el espacio que ocupa un cuerpo en el universo.

La masa, es la cantidad de materia que contiene un cuerpo; un sólido tiene una forma definida y la unión de sus moléculas es alta; los líquidos no tienen una forma definida, la unión de sus moléculas es menor que la de los sólidos y adoptan la forma del recipiente que los contiene.

El objetivo principal de este diseño, es determinar la relación que hay entre la masa y el volumen, y que los futuros lectores tengan una idea precisa de cómo llevar a cabo este mismo experimento, y así poder en un futuro quizá lejano, hacer algunos planteamientos para teorías y/o leyes.

Para poder llevar a cabo esta experimentación será necesario apoyarse de algunos materiales comunes y que no son difíciles de encontrar, como por ejemplo, agua destilada, alcohol, monedas antiguas, leche en polvo, plastilina y arroz. En este caso no se tomará en cuenta las marcas de dichos materiales, aunque si se hará mención de ello, pues se desconoce si el hecho de que sean de marcas diferentes, cambie de alguna manera los resultados.

De todos los materiales con que se va a experimentar, será importante conocer su masa y volumen, pues estas dos son la variables principales para este estudio, además de que serán muy necesarias para hacer la relación y saber si esta en verdad será directamente proporcional, a través de la realización de gráficas y tablas que ayudaran para comprender el verdadero fenómeno de esta relación.

Es necesario no dejar a un lado las variables extrañas, pues aunque no afecten directamente al experimento, no pueden pasar desapercibidas, es mejor mantenerlas controladas para que estas no lleguen a afectar a las variables experimentales; tal es el caso de la temperatura como variable extraña, si la temperatura aumenta en un sólido, este puede llegar a deformarse y por lo tanto perdería algunas de sus propiedades; en el caso de los líquidos, si la temperatura baja este puede llegar a solidificarse o si la temperatura aumenta, es posible que se evapore (en el caso del agua) o que se volatilice muy rápido (en el caso del alcohol), entonces ya no se tendrían los mismo resultados que si se trabaja con una temperatura ambiente.

Otra variable extraña o a controlar, es la densidad, que es la cantidad de masa por unidad de volumen; si se llegará a incrementar la temperatura, automáticamente la densidad bajaría por lo que ocasionaría una alteración en la medición.

Para llevar a cabo la medición del volumen en un sólido, será de una manera sencilla, aplicando el principio de Arquímedes, que consta de sumergir el sólido en un recipiente con graduación (en este caso la probeta), con un volumen ya definido, para que posteriormente cuando se sumerja el sólido, observar el aumento de volumen en el recipiente y conocer el volumen de dicho sólido. La ventaja de este método es que se puede aplicar para cualquier sólido, aunque sea de forma irregular.

El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado; este principio se observará sólo para los sólidos compactos, ya que en el caso de los polvos y semillas, se realiza de una manera diferente, porque en el caso de un polvo al ponerlo en contacto con agua, solo se obtendría una mezcla y no llegaríamos a conocer su volumen.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa de

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