La creación de un medidor de la densidad del líquido

1. Introducción

Con el fin de construir un instrumento de medición basándonos en un principio físico, dimos a relucir nuestra creatividad, intelecto e ingenio para crear un densímetro de líquidos. Utilizando el principio de Arquímedes y la Ley de Hook pudimos establecer el funcionamiento de nuestro instrumento.

Como futuros ingenieros industriales buscamos la optimización tanto de los procesos como de los recursos, en este caso tratamos de fabricar el densímetro utilizando materiales económicos que se encuentran con facilidad en el mercado.

El instrumento consta de un resorte conectado a un soporte y una plomada que se suspende dentro de un frasco lleno de agua, que es el líquido patrón. Fundamentándonos en los principios antes mencionados se procede a encontrar la curva de calibración con la cual se calibra el instrumento y así la elongación que tiene el resorte a sumergirse en el líquido representa la densidad del mismo.

2. Problema

2.1. Planteamiento del Problema

Dado los requerimientos de la modificación de un instrumento existente, se concretó la realización de un dispositivo capaz de medir densidad, el cual se lo lograría por medio de una masa patrón (plomo) y un sistema mecánico que señale la densidad del fluido contenido en el recipiente.

2.2. Formulación del Problema

Basándonos en lo planteado en la sección 1.1, más la combinación del principio físico de Arquímedes para fluidos y el diseño de un sistema mecánico capaz de presentar una medida de densidad de una sustancia liquida.

2.3. Objetivo

Imaginar y llevar a cabo un sistema totalmente mecánico el cual nos ayude a calcular la densidad de los líquidos de una manera efectiva e innovadora.

2.4. Limitaciones

Nuestro mecanismo mecánico no es muy sensible; debido a su naturaleza mecánica.

El no contar con un sensor digital como otros densímetros si cuentan nos resta precisión.

Errores al medir volumen debido a la forma física del plomo.

Errores en el cálculo por variaciones de temperaturas en el ambiente.

3. Marco Teórico

3.1. Antecedentes de la Investigación

En el siglo III a.C., el rey Hierón II gobernaba Siracusa. Siendo un rey ostentoso, pidió a un orfebre que le crease una hermosa corona de oro, para lo que le dio un lingote de oro puro. Una vez el orfebre hubo terminado, le entregó al rey su deseada corona. Entonces las dudas comenzaron a asaltarle. La corona pesaba lo mismo que un lingote de oro, pero ¿y si el orfebre había sustituido parte del oro de la corona por plata para engañarle?

Ante la duda, el rey Hierón hizo llamar a Arquímedes, que vivía en aquel entonces en Siracusa. Arquímedes era uno de los más famosos sabios y matemáticos de la época, así que Herón creyó que sería la persona adecuada para

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