Densidad del aire
Enviado por CarreonMS • 11 de Diciembre de 2015 • Documentos de Investigación • 1.393 Palabras (6 Páginas) • 253 Visitas
Densidad del aire
Silvia Carreon Miranda
Dr. Juan Nieto Frausto
Fsica experimental IV
FCFM-BUAP.
17 de junio de 2015
Resumen
Si el aire fuera un inmenso oceano cuya super cie sera la capa de ozono y nosotros estamos justamente en el
fondo, esto quiere decir que a mayor profundidad las moleculas de aire estaran mas comprimidas que cerca a la
super cie. Ser mas comprimida signi ca tambien que las moleculas de aire estan mas cerca unas de otras y por lo
tanto la densidad es mayor en el fondo que cerca en la super cie. Este es el principio fundamental de la densidad
del aire, en esta practica mediremos la densidad del aire utilizando materiales caseros.
1. Objetivo
Estimar el valor de ladensidad del aire utilizando
materiales caseros.
2. Introduccion
2.1. Principio de Arqumedes
La relacion entre la fuerza de
otacion y el lquido
desplazado fue descubierta por Arqumedes, el gran
cient co griego del siglo III a.C. que dice:
Un cuerpo sumergido sufre un empuje hacia arri-
ba por una fuerza igual al peso del
uido que desplaza
Esta relacion se llama principio de Arqumedes.
Es valido para lquidos y gases, ya que los dos son
uidos.
Si un cuerpo sumergido desplaza 1 kilogramo de
uido, la
fuerza de
otacion que actua sobre el es igual al peso de
un kilogramo. Por sumergido entendemos que ya sea total
o parcialmente sumergido. Si sumergimos un recipiente
sellado de 1 litro a media altura en el agua, tendra un empuje
hacia arriba igual al peso de medio litro de agua,
independientemente de lo que haya en el recipiente. Si lo
sumergimos por completo, la fuerza hacia arriba sera igual
al peso de 1 litro de agua (que tiene un kilogramo de masa).
A menos que el recipiente se comprima, la fuerza de
otaci
on sera igual al peso de 1 kilogramo de agua o cualquier
profundidad, mientras este totalmente sumergido. Esto se
debe a que a cualquier profundidad el recipiente no puede
desplazar un volumen mayor de agua que su propio volumen.
Y el peso del agua desplazada es igual a la fuerza
de
otacion. La anecdota mas conocida sobre Arqumedes,
cuenta como invento un metodo para determinar el
volumen de un objeto con una forma irregular. De acuerdo
a Vitrubio, arquitecto de la antigua Roma, una nueva
corona con forma de corona triunfal haba sido fabricada
para Hieron II, tirano gobernador de Siracusa, el cual le
pidio a Arqumedes determinar si la corona estaba hecha
de oro solido o si un orfebre deshonesto le haba agregado
plata. Arqumedes tena que resolver el problema sin
da~nar la corona, as que no poda fundirla y convertirla
en un cuerpo regular para calcular su densidad. Mientras
tomaba un ba~no, noto que el nivel de agua suba en la
tina cuando entraba, y as se dio cuenta de que ese efecto
podra usarse para determinar el volumen de la corona.
Debido a que la compresion del agua sera despreciable,
la corona, al ser sumergida, desplazara una cantidad de
agua igual a su propio volumen. Al dividir la masa de la
corona por el volumen de agua desplazada, se podra obtener
la densidad de la corona. La densidad de la corona
sera menor si otros metales mas baratos y menos densos
le hubieran sido a~nadidos. Entonces, Arqumedes salio corriendo
desnudo por las calles, tan emocionado estaba por
su descubrimiento para recordar vestirse, gritando "Eureka!"
2.2. Propiedades fsicas del aire
El aire, a pesar de ser inspido, inoloro e incoloro,
percibimos el aire a traves de vientos, aviones y pajaros
que en el
otan y se mueven; sentimostambien su impacto
sobre nuestro cuerpo. Concluimos facilmente que el aire
tiene existencia real y concreta, ocupando un lugar en el
espacio que nos rodea.
2.2.1. Compresibilidad
El aire, as como todos los gases, tiene la propiedad
de ocupar todo el volumen de cualquier recipiente, adquiriendo
su forma propia. As, podemos encerrarlo en un
1
recipiente con un volumen determinado y posteriormente
provocarleuna reduccion de su volumen usando una de sus
propiedades, la compresibilidad. Podemos concluir que
el aire permite reducir su volumen cuando esta sujeto a la
accion de fuerza exterior.
Figura 1: 1) Aire sometido a un volumen inicial V0, 2) Aire
sometido a un volumen nal Vf
2.2.2. Elasticidad
Propiedad que permite al aire volver a su volumen
inicial una vez desaparecido el efecto (fuerza) responsable
de la reduccion del volumen.
Figura 2: 1) Aire sometido a un volumen inicial V0, 2) Aire
sometido a un volumen nal Vf
2.2.3. Difusibilidad
Figura 3: 1) Volumen contenido aire gases; valvula cerrada,
2) Valvula abierta tenemos una mezcla homogenea
3. Desarrollo experimental
3.1. Material
1 botella de plasticode 1 o 2 litros con
...