Laboratorio 8 de Física III. Densidad de sólidos y líquidos

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Ambiental

Laboratorio 8 de Física III

DENSIDAD DE SÓLIDOS Y LÍQUIDOS

Presentado por:

Lina Yulieth Barreto Morales, 202022689.

Sara Juliana Cardozo Morales, 202023815.

Laura Katerin Hernandez Piracoca, 202023697.

Presentado a:

William Alfonso Pacheco Serrano, Docente.

RESUMEN

En el siguiente informe, encontrará información relacionada con la densidad y como esta se ve afectada por distintos factores además de identificar las variables de las cuales depende, identificando componentes y principios tales como el de Arquimedes, relacionando así variables como la densidad, el volumen, la gravedad, la masa, el empuje y el peso. De tal forma, que a continuación se desarrollaron dos ejercicios prácticos con ayuda de monedas, de una jarra y de diferentes fluidos como el agua, la leche y el aceite, con el fin de identificar, estudiar, observar y realizar experimentalmente la obtención de la densidad.

Palabras clave

Densidad, masa, volumen, principio, empuje, fluido, gas.

ABSTRACT

In the following report, you will find information related to density and how it is affected by different factors, as well as identifying the variables on which it depends, identifying components and principles such as Archimedes', thus relating variables such as density, volume, gravity, mass, thrust and weight. In such a way that two practical exercises were then developed with the help of coins and a jar, and different fluids such as water, milk and oil, in order to identify, study, observe and experimentally obtain the density.

Key words

Density, mass, volume, principle, thrust, fluid, gas.

OBJETIVOS

Objetivo general

Evaluar experimentalmente el concepto de densidad para sustancias en estado sólido y líquido.

Objetivos específicos

• Comprender los métodos para determinar experimentalmente la densidad de sustancias sólidas y líquidas.
• Calcular la densidad de monedas colombianas a partir de medidas experimentales de las dimensiones y la masa.
• Determinar los errores experimentales y sus posibles causas.

FUNDAMENTO TEÓRICO

La densidad es una propiedad general de todas las sustancias y relaciona la masa de un objeto o sustancia con su volumen; se tiene en cuenta que la densidad es diferenciable y además es una propiedad intensiva que depende de la temperatura y de la presión. Se expresa en: [pic 1]

Está descrita por la siguiente ecuación:

                    (1)[pic 2]

Es necesario destacar que los sólidos tienen mayor densidad que los líquidos y estos mayor densidad que los gases. Para medir la densidad de una muestra de material, por ejemplo para sólidos y líquidos, puede utilizarse una balanza para medir masa y por otro lado, para la determinación de volumen se usan diferentes métodos, teniendo en cuenta que los líquidos pueden fluir y tomar las formas de sus envases (por ejemplo: cilindro graduado o un matraz aforado). También, el volumen de un sólido de forma irregular puede ser medido por inmersión en un líquido, la diferencia de volumen causada por la adición del sólido es igual al volumen del sólido.

            (2).[pic 3]

Donde:

= Volumen final.[pic 4]

= Volumen inicial.[pic 5]

= Diferencia de volúmenes.[pic 6]

Dicha diferencia de volúmenes, asegura y determina la correcta medida de densidad del sólido o del líquido.

[pic 7]

Figura 1. Representación gráfica.

Fuente: Google Search.

El comportamiento explicado anteriormente, puede ser descrito por:

El principio de Arquímedes: el cual indica que todo cuerpo parcial o totalmente sumergido dentro de un fluido, experimenta una fuerza ascendente llamada empuje, equivalente al peso del fluido desalojado por el cuerpo, la fuerza vertical de empuje recibe también el nombre de fuerza hidrostática o fuerza de Arquímedes, y en el sistema internacional de unidades, se expresa en Newton.

De modo que el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad. Tal como lo ejemplifica la ecuación, la cual permite relacionar el empuje, con la densidad, el volumen y la gravedad, así:

                         (3)[pic 8]

También se ve relacionado con la ecuación que describe el peso aparente, la cual enlaza a los sólidos y a los líquidos así:

                         (4)[pic 9]

Donde:

= Fuerza de empuje.[pic 10]

= Densidad.[pic 11]

= Volumen.[pic 12]

= Gravedad.[pic 13]

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Monedas.

• Realizar torres o grupos de al menos 3 monedas de diferentes denominaciones.
• Medir las dimensiones de la torre o agrupación de monedas.
• Hallar la masa de cada torre o grupo mediante el uso de la balanza.
• Calcular el valor experimental de la densidad.

Tabla 1: Masa, Volumen y Densidad con sus incertidumbres de 3 monedas.

Fuente: Elaboración propia.

Calcule el valor de la densidad a partir de los datos del Banco de la República.

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