RELACION CUANTITATIVA ENTRE LA MASA DE UNA SUSTANCIA Y SU VOLUMEN

INTRODUCCION

El presente trabajo hace referencia a la relación cuantitativa que hay entre la masa de una sustancia y su volumen, para realizar este informe fue necesario realizar una experimentación para determinar si existía dicha relación y comprobar si variaba la relación dependiendo si el objeto de estudio era liquido o solido ,en este caso para realizar la practica utilizamos cosas que se utilizan en la vida cotidiana como lo son el aceite y las canicas, la finalidad de dicho trabajo fue principalmente aprender y observar como es que las dos propiedades extensivas de la materia como lo son la masa y el volumen sirven para conocer de modo indirecto la cantidad de materia que contiene un cuerpo o sistema material

DISEÑO EXPERIMENTAL

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa de una sustancia y su volumen.

MARCO TEORICO

Antecedentes

Arquímedes (287-212 A.de.C.)

Preeminente matemático griego e inventor que escribió trabajos importantes acerca de la geometría sólida, aritmética, y mecánica.

Nació en Siracusa, (Sicilia) y se educó en Alejandría, (Egipto). En la matemática pura, Arquímedes se anticipó a muchos de los descubrimientos de la ciencia moderna, como el cálculo integral, a través de los estudios de las áreas y volúmenes de las figuras sólidas encorvadas y las áreas de las figuras planas. También demostró que el volumen de una esfera es dos-terceras partes del volumen de un cilindro que circunscribe la esfera.

En mecánica, Arquímedes definió el principio de la palanca y se acredita como inventor de la polea compuesta. Durante su estancia en Egipto, inventó el tornillo hidráulico para transportar agua de un nivel más bajo a un nivel más alto. Arquímedes es mejor conocido por descubrir la “Ley de la hidrostática”, a menudo relacionada con que el estado de un cuerpo sumergido en un fluido pierde peso igual al peso de la cantidad de fluido que cambia de sitio. Se dice que este descubrimiento fue hecho por Arquímedes durante uno de sus baños rutinarios al percibir el desbordamiento de agua cambiando de sitio. Arquímedes estuvo la mayor parte de su vida en Sicilia, y alrededor de Siracusa. Él no tuvo ninguna oficina pública, pero consagró su vida entera a la investigación y experimentación. Sin embargo, durante la conquista romana de Sicilia, él puso sus regalos a disposición del estado, y algunos de sus dispositivos mecánicos eran empleados en la defensa de Siracusa. Entre las máquinas de guerra atribuidas a él, están: la legendaria “catapulta”, un sistema de espejos para enfocar los rayos del sol en los barcos de los invasores y encenderlos, y otros más.

Después de su captura en Siracusa durante la Segunda Guerra de Punic; Arquímedes fue muerto por un soldado romano que lo encontró dibujando un diagrama matemático en la arena. Se dice que Arquímedes estaba tan absorto en su cálculo, que ofendió al intruso meramente comentando, "no perturbes mis diagramas".

Algunos de sus trabajos en la matemática y la mecánica sobreviven, incluyendo Los cuerpos flotantes, El contador de arena, La medida del círculo, Las escaleras de caracol, La esfera y el cilindro, etc. Arquímedes puso en exhibición todo su rigor e imaginación al desarrollo del conocimiento matemático.

(Serway.A.Raymond.2007)

EL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Arquímedes observó que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta, experimenta una fuerza de empuje que lo impulsa hacia arriba.

*El empuje es igual al peso del líquido desalojado.

*El empuje no depende del material del que este hecho el cuerpo, sino el volumen del mismo que se introduce en el fluido.

El peso del cuerpo sumergido en agua es menor que el peso del cuerpo en el aire.

El empuje está dirigido verticalmente hacia arriba. Su línea de acción pasa por el centro de empuje que puede coincidir o no con el centro de gravedad del cuerpo.

Observa la diferencia que existe entre el centro de gravedad y el centro de empuje.

LA CORONA DEL REY

El rey Hiero le pidió a Arquímedes que averiguara si su nueva corona era totalmente de oro o si contenía una mezcla de otro metal. Arquímedes resolvió el problema de la corona un día al observar que al introducirse en la bañera subía el nivel del agua e incluso se derramaba sobre el piso si inicialmente estaba demasiado llena. También observó que su cuerpo parecía pesar menos en el agua.

Entonces, Arquímedes sumergió la corona en agua y midió la cantidad de agua que desplazaba. Repitió esta operación con un lingote de oro puro del mismo peso que la corona. Como el volumen de agua desalojada por el lingote era menor que el desplazado por la corona, dedujo que esta contenía otro metal menos denso que el oro. (Ribas Albert, 2004)

HIPOTESIS

La densidad es directamente proporcional a la masa e inversamente proporcional al volumen.

La masa es directamente proporcional al volumen de un cuerpo y/o sustancia.

DEFINICION DE VARIABLES

Variable Independiente. Masa

Variable dependiente. Volumen depende de la magnitud del cuerpo (masa)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

MATERIAL

2- Balanzas granatarias.

2- Probetas

1- Pipeta

1- Piseta

1- Pro-pipeta

2-Vasos de precipitado

1- Vidrio de reloj

1lt- Aceite

10- Canicas

50ml- Agua

ACEITE Y/O AGUA

Calibrar la balanza granataria y posteriormente se pesa la probeta

Ir pesando desde 10ml a 100ml ml de aceite (o agua)

Verter 100 ml de aceite (o agua) en un vaso de precipitado ,tomar una pipeta de 10 ml y empezar a pipetear el aceite (o agua) cuidando que no se hagan burbujas dentro de la pipeta para tener una medida exacta

El aceite (o agua) que se pipeteo se vierte en la probeta observando que el menisco que se haga de la sustancia quede encima de la graduación de la probeta.

Pesar el Volumen y anotar el resultado en el cuaderno

Repetir el procedimiento una vez más para analizar la variación en su volumen

CANICAS

Calibrar la

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