Pesos reales o pesos aparentes (Laboratorio de Física) (página 2)

Calculamos: y

,
,

• Para la masa 1 (m1):

,

;

• Para la masa 2 (m2)

,
;

• Para la masa 3 (m3)

,
;

¿Cuáles son los errores en esta medición? ¿Cuáles sus
valores?
Interprételos

Son los errores aleatorios y los errores del instrumento
de medida en este caso la balanza y los vernieres.

• 2. Usando el calibrador de vernier, evalúe el
  volumen de los bloques. Repita las mediciones cinco veces.
  ¿Cuáles son los valores de los errores en esta
  medición?

TABLA2

• Para h1.

,

;

• Para d1.

,

;

• Para h2.

,

;

• Para d2.

,

;

• Para h3.

,

;

• Para d3

,

;

TABLA 3

Hallamos el volumen de cada
sólido:

• Calculamos el volumen del sólido 1.

• Calculamos el volumen del sólido 2

• Calculamos el volumen del sólido 3

Calculamos la densidad de cada
sólido:

?: densidad

M: masa

v: volumen

• Para el sólido 1.

• Para el sólido 2.

• Para el sólido 3.

4.2.-Método de
Arquímedes

• 1. Monte el equipo según la figura 2 de la
  guía. Asegúrese que la balanza este fija

• 2. Calibre la balanza.

¿Por qué debe calibrar la balanza?

Para que las medidas sean más
precisas.

¿En que momentos debe calibrar?

Cada vez que la barra de las medidas golpee por que se
le colocó demasiada masa y no se equilibra con las pesas
de la balanza.

• 3. Coloque suficiente agua en la probeta
  graduada.

• 4. Tome la cuerda y de uno de sus extremos sujete uno
  de los bloques, del otro átelo a la balanza, como se
  ve en la figura 2.

• 5. Verifique que la balanza siga calibrada.

• 6. A partir de la tabla 1 determine el peso de los
  bloques, sus valores anótelos en la tabla 4. Determine
  los errores de medida

TABLA 4

• 7. Sumerja completamente el bloque del paso 4 en la
  probeta. Anote los valores del peso apunte en la tabla 4.
  Cuide de que el bloque no toque ni el fondo, ni las paredes
  de la probeta.

Comparativamente. ¿Cómo son las cantidades de
agua en cada
caso?

Son diferentes para cada sólido, ya que uno es
más denso que el otro.

La cantidad de agua desplazada ¿depende de la masa?
¿Por qué?

SI. Ya que estos sólidos tienen que ser
más densos que el agua
entonces tienden a irse al fondo del recipiente y como un
sólido es más denso que el otro entonces el
más denso desplazara mas agua que el menos denso.

Comparativamente ¿Cómo son las relaciones masa /
volumen en cada bloque?

Son diferentes ya que son sólidos de distintos
material (cobre,
estaño,
plomo).

¿Para bloques de igual sustancia, pero de diferentes
masas, esperaran que la relación m/v fuera la misma?

Claro que si lo que viene a ser siempre la misma,
siempre y cuando se le tomo las medidas al mismo
bloque.

¿Para bloques de diferentes sustancias, pero de igual
masa, esperaran que la relación masa / volumen fueran las
mismas?

La relación m/v o sea la densidad no va a ser la
misma ya que son diferentes sustancias.

¿Qué nombre recibe la
relación m/v?

Recibe el nombre de densidad.

¿Depende del volumen? ¿Por qué?

SI. Si depende del volumen ya que si la sustancia fuera
mas denso es por que ocupa menos volumen.

¿Depende de la presión
atmosférica? ¿Por qué?

NO. No depende de la presión atmosférica
ya que el volumen y la masa no varían por la
presión atmosférica.

• 8. A partir de la ecuación (5) determine las
  densidades de los bloques .Anota los valores correspondientes
  en la tabla 5.

TABLA 5

De la ecuación (5) tenemos:

Ya que ?L=1

Para el bronce tenemos:

Para el aluminio
tenemos:

Para el plomo tenemos:

• 9. Repita los pasos 4 al 8 para otros bloques.
  Contraste los resultados de las densidades determinadas de
  estos bloques con sus respuestas en las preguntas del paso
  7.

Se debe de cumplir que el volumen del líquido
desplazado es igual al volumen del sólido y ya que se
sumerge todo el sólido entonces se puede decir que los
sólidos son mas densos que el agua esto se ve tanto en la
practica como en el resultado de las densidades

4.3.-Calculo de la densidad de líquidos

• 10. Cambie el agua de la probeta por alcohol /
  ron.

• 11. Repita los pasos 4 y 8 .Anote los datos de la
  tabla 6.

Tome como datos los valores de
densidades de los bloques obtenidos en la tabla 5.

TABLA 6

• 12. A partir de los valores de densidades de los
  bloques obtenidos en la tabla 5 y aplicando la
  ecuación (5) halle los valores de la densidad del
  liquido. Complete la tabla 7.

TABLA 7

De la ecuación (5) tenemos:

De la tabla 5 tenemos que para el bronce
entonces:

Para el líquido 1:

Para el líquido 2:

¿Cuál es el error porcentual?

Los errores relativos son:

Tarea

• 1. ¿Cuál será la densidad de
  un cuerpo de forma irregular de masa 3 Kg. suspendida de un
  dinamómetro, si cuando está sumergida en agua,
  este indica 12,3 N?

Mc = 3 Kg. , entonces el peso del cuerpo es: Wc = 3 x 9.8 =
29.4 N

• 2. Dos bloquecitos de Al y Cu, de masas 2g c/u se
  sumergen en agua. ¿Cuál será la
  relación de sus empujes?

; ?Al = 2.7
g/cm3

; ?Cu =
8.92 g/cm3

Entonces:

• 3. ¿Cuál será la
  relación de los empujes cuando los bloquecitos
  anteriores se sumergen en agua y glicerina
  respectivamente?

, bloque de
aluminio en agua.

, bloque de
cobre sumergido en glicerina.

Entonces:

• 4. ¿Qué es un aerómetro?
  Indique sus usos.

Es un tubo de vidrio hueco y
flotante, con la parte superior graduada y la inferior
conteniendo cargas debido a la cual, al sumergirse en un
líquido se mantiene en posición vertical o sirve
para medir la densidad relativa, pero sirve, para fines
técnicos. Utilizando un juego de
aerometros se puede determinar rápidamente le densidad
relativa de un liquido.

• 5. ¿Qué otros métodos existen
  para determinar la densidad de los líquidos?

• Tenemos un recipiente vacío de masa m.

• Añadimos el líquido y ahora todo tiene una
  masa M.

• Calculamos la masa del liquido restando la masa total
  menos la masa del recipiente vacío: ML = M –
  m.

• Medimos la cantidad de líquido que se
  añadió V (cm3).

• Por lo tanto la densidad será:

• 6. ¿Cuáles son las condiciones de
  flotabilidad de un cuerpo en el seno de un fluido?

Para que un cuerpo flote entonces la densidad del cuerpo debe
ser menor que la densidad del liquido en donde este flotando.

• 7. Coloque un recipiente con agua, sobre el
  platillo de la balanza. Luego, observe lo que sucede en la
  balanza cuando introduzca uno de sus dedos en el agua.
  Explique.

Habrá un aumento en la lectura de
la balanza, por el principio de Arquímedes se entiende que al introducir el
dedo hay un desplazamiento de agua, este es el volumen de su
dedo, sabiendo la densidad de mi dedo puedo hallar mi masa, que
es el aumento que marca la
balanza.

Conclusiones

• Hay muchas formas de hallar las densidades de los
  sólidos y líquidos.

• Los errores que hemos tenido son especialmente al momento
  de tomar las medidas con la balanza ya que no es
  sensible.

• En nuestro caso mas preciso son los cálculos
  realizados con el método directo.

Sugerencia

• Calibrar la balanza antes de tomar cualquier medida.

• Al momento de tomar mediciones se sugiere que cada miembro
  del grupo tome una medida para así sacar un
  promedio.

• Usar con cuidado los instrumentos de vidrio.

Bibliografía

• Manual de Laboratorio de FISICA II 2º
  Edición.

• Serway – Beichner. 5º Edición.

• Compendio de FISICA – Academia CESAR VALLEJO.

Autor:

Rosmil Henry Diaz Zedano

Universidad Nacional Mayor de San
Marcos