Objetivo
Usando dos diferentes métodos, determinar la
densidad de un cuerpo sólido regular/irregular.Usando el principio de Arquímedes, determinar la
densidad de un líquido.
EQUIPOS / MATERIALES.
1 Soporte universal. Clamp.
1 Calibrador Vernier o pie
de rey. Varilla metálica.
1 Balanza. Cuerda delgada.
1 Probeta graduada. Agua.
2 Bloques cilíndricos: Cu, Al, Zn, Pb, Sb.
Alcohol.
Fundamento
teórico
Cuando un cuerpo de masa m, volumen Vc y
densidad
?c = m/Vc y forma arbitraria, se sumerge
totalmente en un liquido de densidad Pl contenido en un
recipiente desplazara un volumen Vl de este liquido
igual al volumen del cuerpo sumergido Vl=Vc.
El cuerpo sumergido experimentara una disminución
aparentemente de su peso (W") cuyo valor se
registrara en el dinamómetro (balanza).
De la figura (1) se cumple,
W" = W – E luego, E = W – W" (1)
Donde: E es el empuje
W es el peso del cuerpo
W" es el peso aparente del cuerpo
En virtud del principio de Arquímedes "la magnitud del empuje
sobre el cuerpo es igual al peso del liquido desalojado por el
mismo".Se tiene,
E = mL g = ?L VL g
Donde:
?L es la densidad del líquido
VL es el volumen del líquido
desalojado
mL es la masa del líquido
desalojado
g es la aceleración de la gravedad
Igualando (1) y (2), se obtiene;
?L VL g = W-W" (3)
Pero
VL = Vc = m / ?C (4)
Donde: Vc es el volumen del cuerpo
m es la masa del cuerpo
?C es la densidad del cuerpo
Reemplazando (4) en (3) y despejando ?C,
se obtiene;
(5)
Con esta ecuación se puede calcular tanto la densidad
del cuerpo, como también inferir
Si el cuerpo flotara o se hundirá.
Procedimiento
4.1.-Método directo
1. Usando la balanza determine la masa de cada bloque
.repita la determinación cinco veces. Anote los datos
en la Tabla 1.
TABLA 1
m1(g) Bronce | m2(g) Aluminio | m3(g) Plomo | |
1 | 86.8 | 27.2 | 107.3 |
2 | 86.2 | 27 | 107 |
3 | 86.9 | 27.1 | 106.9 |
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