Modelo para la determinacion de la densidad por relacion lineal

EDICION’2                                                IF UASLP

Reporte de laboratorio: practica 2, Unidad 2, Lab. 1210                                                           septiembre 2022  

Modelo para la determinación de la densidad por relación lineal.

S. Hdz. Eduardo Agustín

Instituto de Física, UASLP, Lic. Física, 2022.

Abstract: The density of a plasticine will be determined from its rectangular measurements and its mass, (assuming that the figure used is a straight rectangular prism), using the general formula for the determination of density and from this the error by calculation will be determined. Next, a second experiment will be done where the Archimedes principle will be used to determine how much volume of a liquid (in this case purified water) is displaced by a certain amount of matter and with this a linear relationship will be sought by the method of least squares to determine if the error or uncertainty is within the margin of acceptance, which, for the dependent variable (the mass) will be ±1g and for the dependent variable (the volume) will be ±0.1ml. All of the above will be to determine what information obtained is adequate to obtain the value of the volumetric density of mass for the plasticine.

1. Introducción

Cuando los fenómenos físicos y químicos son de naturaleza medible y reproducible, un

Registre sus medidas y piense en ellas como variables. Cuando dos variables iguales están relacionadas             entre sí. Cuando se grafica el fenómeno, se encuentra el comportamiento de una variable en relación con la otra visualmente. Cuando los datos muestran una tendencia lineal, se dice que existe una "relación lineal".

Un método matemático que nos permite obtener la correlación entre variables, el llamado "método de

mínimos cuadrados". Con este método, se obtiene una línea recta igual a todos los puntos de prueba,

cuya ecuación es y = mx + b, y así encontrar una relación matemática entre las variables que representan lo dicho, una correlación.

En el caso especial de la densidad, representa el grado de compactación de un material, es decir, la densidad nos dice cuánto material se empaqueta en un espacio dado; es la cantidad de

masa por unidad de volumen y se expresa con la letra griega rho (p). Así que recordemos que siempre es posible para definir una propiedad intensiva a partir de una propiedad extensiva.

Por lo tanto, es importante que se examine las características de la relación lineal, el método de

mínimos cuadrados y sus ecuaciones, la variable (dependiente e independiente), sistema cartesiano,

pendiente, intersección con el eje y, estimación de incertidumbre por mínimos cuadrados y de

1. Procedimientos en la obtención de variables

Tras un estudio preliminar sobre relaciones lineales entre variables y métodos para obtener la pendiente con su incertidumbre, se introdujo el marco metodológico que inició la parte experimental del proyecto. Inicialmente se seleccionaron los siguientes instrumentos: una regla metálica de 30 cm, una balanza digital y un cilindro plástico de 50 ml.

2.1Medición analítica de la densidad de plastilina.

Para esta sección se tomaron medidas del largo, ancho y alto de la tira de plastilina. Para ello se partió la plastilina por la mitad y se supuso que el trozo de plastilina tiene forma de prisma rectangular regular, ya que esto facilita medir y pesar la plastilina en la balanza digital.

Estas tres mediciones fueron realizadas por 4 personas diferentes para comparar las mediciones, verificar su repetibilidad y luego promediarlas. La plastilina también se pesó 4 veces en la balanza con un pequeño vaso de plástico debajo. Este se pesó solo y posteriormente se le restó el peso del vaso a la suma de plastilina y vaso. Luego, con los datos recolectados, se calculó el volumen (V= Ab*h) usando las medidas de largo, ancho y alto con sus respectivas incertidumbres y se dividió por la masa para encontrar la densidad (e= m/v). A partir de las densidades obtenidas en cada caso y sus correspondientes incertidumbres se formó un valor medio, calculándose las incertidumbres relativas de cada medida a sumar.

2.1 Medición gráfica de la densidad de plastilina

Para esta parte del experimento, la plastilina se dividió en pequeñas bolitas de 2 g cada una, de forma que el volumen desplazado fuera visible, ya que previamente se habían utilizado 1,5 g de bolitas de plastilina y el aumento era casi invisible. Luego se añadieron las perlas al tubo de ensayo, que inicialmente contenía un volumen de 20 ml de agua, y se anotó la cantidad de agua desplazada marcada por el tubo de ensayo a medida que se añadían las perlas y aumentaba la masa. Se toma como referencia la curva de la superficie del agua para marcar el desplazamiento ml.

1. Modelo experimental

Principalmente se establece durante todo el experimento que el experimento es uniforme en todos sus aspectos, es decir, no tiene interacciones con otro tipo de fenómenos que sean externos a lo que se esta midiendo. Tanto como la tención superficial y de flotabilidad que generan ciertas burbujas alrededor del objeto, y que durante las mediciones se excluyeron masas mínimas como lo son; las motas de polvo o instrumentos de colocación.

En primer lugar, para la primera fase de experimentación, se buscó a partir de mediciones directas la densidad de la plastilina utilizada a partir de la densidad absoluta definida como la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia o un objeto sólido. Su unidad en el Sistema Internacional es kilogramo por metro cúbico (kg/m³), aunque frecuentemente también es expresada en g/cm³. La densidad es una magnitud intensiva.

Su fórmula general es:

1.1        [pic 1]

En la segunda fase del experimento se fundamentó mayormente en el principio de Arquímedes, que es el principio físico que afirma: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado”. Esta fuerza​ recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula de la siguiente manera:

              1.2      [pic 2]

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