Practica 1. Densidad de una sustancia. FISICA II

UNIVERSIDAD DE SONORA [pic 1]

Laboratorio de física ll

RESUMEN

En esta práctica de laboratorio con nombre densidad de una sustancia, se buscó obtener la densidad, la densidad promedio, el error porcentual en cada una de las sustancias y cantidades que indicaba la práctica. Se hicieron 5 mediciones de agua obteniendo su densidad en cada una. Así como también se buscó la densidad de 5 muestras de sólidos en este caso 5 piezas de aluminio con volúmenes distintos, obtuvimos su volumen midiéndolo geométricamente. Después continuamos obteniendo la densidad de un sólido midiendo el volumen desplazado en el agua. Después de realizar las mediciones solicitadas proseguimos a realizar los cálculos correspondientes para obtener los promedios y los errores, se graficaron los resultados.

INTRODUCCIÓN

El objetivo de esta práctica es determinar la densidad de un líquido y un sólido midiendo su masa y su volumen.

La masa es una magnitud que expresa la cantidad de materia de un cuerpo, medida por la inercia de este, que determina la aceleración producida por una fuerza que actúa sobre él. Es una propiedad intrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg).

El volumen es una magnitud métrica de tipo escalar definida como la extensión en tres dimensiones de una región del espacio. Es una magnitud derivada de la longitud, ya que se halla multiplicando la longitud, el ancho y la altura.

La densidad de una sustancia homogénea es una propiedad física que la caracteriza y está definida como el cociente entre la masa y el volumen de la sustancia que se trate. Esta propiedad depende de la temperatura, por lo que al medir la densidad de una sustancia se debe considerar la temperatura a la cual se realiza la medición. En el caso de sustancias no homogéneas lo que obtenemos al dividir la masa y el volumen es la densidad promedio.

Este experimento se realiza con el fin de poder entender el concepto de densidad y volumen de varios cuerpos, para ello se elaborarán cálculos y medidas que nos ayudarán a conocer más a fondo este concepto.

En el transcurso de la práctica recordaremos distintos conocimientos aprendidos en clases pasadas, entre ellas fórmulas que utilizaremos para calcular los resultados deseados

La importancia de esta práctica es poder observar los diferentes comportamientos de las sustancias utilizadas, al igual que sus propiedades físicas que cada una tiene en particular.

Los resultados obtenidos nos sirven directamente para darnos cuenta que no importa el volumen o masa de una sustancia, su densidad siempre ronda en la escala general, también nos sirve para aprender las distintas maneras para obtener el volumen de una figura.

ARREGLO EXPERIMENTAL

El experimento se consolido en 2 partes; la primera, donde se realizaron 5 mediciones en torno al agua, y la segunda, donde se tenían 5 piezas metálicas del mismo material, de Figuera geométrica regular y de distintas proporciones. Con respecto a las mediciones del agua, se tomaron 5 muestras distintas con el uso de una probeta correspondientes a 60,70,80,90 y 100 ml respectivamente, las cuales, a su vez, fueron sometidas al cálculo de masas con el uso de la balanza granataria (exceptuando el peso de la probeta). Ya teniendo los datos de volumen y masa se prosiguió a calcular la densidad por cada par de medición, obteniendo así 5 resultados de densidad. La segunda parte del experimento se dividió en dos procesos diferentes, uno donde se hicieron mediciones volumétricas con el uso del vernier y la otra con el método del principio de Arquímedes. En el primer procedimiento se tomaron los sólidos y se hicieron las mediciones necesarias con el vernier para calcular sus volúmenes, posterior a eso se midieron sus masas con la balanza granataria para poder calcular sus densidades; en la segunda parte se tomó pieza por pieza siendo introducidas en una probeta, la cual tenía cierto volumen de agua. La teoría detrás de este procedimiento abala que, al agregar un objeto a un líquido, siendo este de material indistinto, provocará que suba el nivel del agua; así el volumen desplazado del líquido será igual al volumen del cuerpo sumergido. Ya realizado esto se procede a calcular las densidades de cada objeto.

Para este experimento solo se hizo uso de cuatro herramientas: probeta, para la medición de volumen; pipeta, para la manipulación del líquido; balanza granataria, para la medición de la masa; vernier, para la medición de volúmenes en sólidos. El uso de la probeta fue meramente para la manipulación del líquido, mientras que la probeta se utilizó para registrar los volúmenes tanto de los líquidos como de los sólidos.

Algunas consideraciones que se tuvieron que tomar en cuenta para que los cálculos y mediciones fueran lo más exactas y sin error posible fueron las siguientes; al añadir el agua a la probeta y evitar el error de paralaje se tuvo que colocar la probeta justo al frente del rostro, procurando siempre que el menisco del agua quedara tangente a la marca del volumen. Para el uso de la balanza granataria primero se aseguró que la balanza estuviera calibrada, siendo de modo tal que la marca característica de la balanza marcara el cero al no tener peso encima, posterior a eso se colocó la probeta en la balanza para determinar su masa, ya que las mediciones de los distintos volúmenes de agua exigían conocer la masa únicamente del líquido correspondiente. Para la medición de volúmenes solidos de forma geométrica solo se tuvo que evitar el error de paralaje y asegurarse de que los objetos no tuvieran imperfecciones. Para el método del principio de Arquímedes se tuvo que evitar el error de paralaje, la perpendicularidad del menisco con respecto a la graduación y que al agregar los objetos uno a uno no se generara confusión con los aumentos de nivel del agua.

[pic 2]

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

RESPECTO A TODAS LAS TABLAS

En la segunda columna se muestran los datos de volumen para cada muestra de agua, este valor representa el espacio que ocupa el agua a temperatura ambiente en unidades de mililitros(ml), es posible obtener esta propiedad de la materia haciendo uso de herramientas como lo es la probeta.

En la tercera columna se observan los datos de la masa la cual indica la cantidad de materia que tiene una determinada sustancia y la cual se determina con herramientas como la balanza granataria, la cual se basa en buscar el equilibrio entre un objeto colocado en un extremo y las pesas características de la balanza al otro lado.

...