Evaluar el volumen y peso del perno para así aplicar los conocimientos básicos de densidad

Objetivo general:

Evaluar el  volumen y  peso  del perno para así aplicar los conocimientos básicos de densidad, peso específico, viscosidad y tensión superficial.

Objetivo específico:

• Determinar la densidad de los pernos
• Aplicar los conocimientos obtenidos en cátedra que relacionan los temas básicos de mecánica de fluido.
• Establecer el peso y los volúmenes de los  pernos
• Calcular el radio de los  pernos

Marco teórico

El concepto de densidad es que es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. Es común preguntarse porque  una embarcación que es tan grande y tan pesada, no se hunde en el agua. Esto tiene que ver con la densidad, La densidad es una propiedad de las sustancias que depende de su masa y volumen, la relación que hay entre la masa y el volumen. La densidad del agua es de 1g/cm3, esto quiere decir que 1 gramo de agua ocupa el volumen de 1 cm3 o que 1 cm3 de agua tiene la masa de 1 gr.

Las sustancias que son más densas tienen más masa en un volumen determinado, también son más pesadas y más compactas o espesas. Una sustancia siempre tiene la misma densidad, aunque ésta se calcule con  distintas cantidades de dicha sustancia.

La densidad es la cantidad de masa que hay en un determinado volumen. Se calcula  aplicando la siguiente fórmula matemática:

Densidad  (d) =     masa / Volumen

[pic 1]

Cuando los cuerpos son muy grandes, la densidad se expresa en Kg/m3,                  para las cosas pequeñas se utiliza  g/cm 3.

El peso específico de un cuerpo o sustancia, es la relación que existe entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia ya sea en estado sólido, líquido o gaseoso. Es una constante en el sentido de que es un valor que no cambia para cada sustancia ya que a medida que aumenta su peso también aumentara su volumen ocupado, al igual que sucede con la densidad.

Pe = Peso / volumen

Pe = Peso específico.

Esta constante tiene la importancia de ser una propiedad intensiva, ya que nos permitirá identificar a la sustancia.

 Y el volumen no es más que la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo,
El volumen es una magnitud física derivada. La unidad para medir volúmenes en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m3) que corresponde al espacio que hay en el interior de un cubo de 1 m de lado. Sin embargo, se utilizan más sus submúltiplos, el decímetro cúbico (dm3) y el centímetro cúbico (cm3).

[pic 2]

l = largo, b = ancho, h = altura

Representación grafica del Volumen.

[pic 3]

Marco metodológico

-Materiales y equipos:

• Balanza
• Pernos
• Cilindros Graduados
• Agua

-Procedimiento experimental

Este ensayo se realizó en el laboratorio de hidráulica de la Universidad de Oriente Núcleo Bolívar, se comenzó pesando los pernos en la balanza lo cual el perno n°1,  peso: 59,12 gr, y el perno N°2: peso: 59,19 gr  , obteniendo una vez estos datos se procedió a  obtener el volumen de dichos pernos con el cilindro graduado, se llenó el cilindro con agua de forma arbitraria pasa así restar el volumen  inicial (vi) con el volumen final (vf) para obtener el volumen total de cada perno, lo cual fueron los siguientes Vp1: 8ml, Vp2: 8ml.  De allí se procedió apuntar dichos datos para así hacer los cálculos pertinentes.

-Fórmulas que se aplicaran

• Densidad  (d) =     masa / Volumen
• Volumen  (V) =     L.B.H,   L= largo, B = ancho, H = altura
• Radio (R) = π. D²/4             D= diámetro.
• Masa (M)=  P/G,         P= peso, G= Gravedad, 9.81 m/s²
• Volumen por cilindro: (Vi)- (Vf).      Vi= velocidad inicial, Vf= velocidad final.

Análisis e interpretación de resultados

• Modelo de Cálculos:

-Cálculo del volumen del perno por el cilindro graduado:

Perno (P)

V= VF - VI,  el cilindro que se utilizo es de 500 ml, se llenó  el cilindro hasta (VI): 31 ml, e introduciendo el perno y llego hasta la (VF): 39 ml.  Se procede aplicar la fórmula para encontrar el volumen del primer perno.

Volumen (P): 39 ml – 31 ml= 8 ml.=0.008L= 0.000008 m3.

-Cálculo del volumen del perno por el cilindro graduado de forma invertida:

Perno (P)

V= VF - VI,  el cilindro que se utilizo es de 500 ml, se llenó  el cilindro hasta (VI): 38 ml, e introduciendo el perno y llego hasta la (VF): 46 ml.  Se procede aplicar la fórmula para encontrar el volumen del primer.

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