laboratorio fisica general sesion3 practica5
If you can't read please download the document
DESCRIPTION
lab fisicaTRANSCRIPT
-
INFORME DE LABORATORIO
FISICA GENERAL
LEIDY JHOANA PINO PEREZ CODIGO 1.113.305.134
VERONICA JHOANA ALFONSO PAZ CODIGO 1.151.951.404
JOS LUIS SOLARTE OROZCO CODIGO 76.322.816
JORGE IVAN VELANDIAVALENCIA CODIGO 1.098.336.675
LEONARDO STHEWAR RINCON CODIGO 1.113.649.731
PRACTICA No. 5 DENSIDAD
ABSTRACT In this report we present the result about the general
physic laboratory 5. Here we carried out experiments
applied Archimedes' principle for the determination of
the volume in irregular and regular objects.
RESUMEN En este informe presentamos el desarrollo prctico
correspondiente a la prctica 5 del laboratorio de fsica
general que se refiere a la aplicacin del principio de
Arqumedes y la determinacin del volumen de un objeto
regular e irregular.
1.- INTRODUCCIN La ancdota ms conocida sobre Arqumedes,
matemtico griego, cuenta cmo invent un mtodo para
determinar el volumen de un objeto con una forma
irregular. De acuerdo a Vitrubio, arquitecto de la antigua
Roma, una nueva corona con forma de corona triunfal
haba sido fabricada para Hiern II, tirano gobernador de
Siracusa, el cual le pidi a Arqumedes determinar si la
corona estaba hecha de oro slido o si un orfebre
deshonesto le haba agregado plata. Arqumedes tena
que resolver el problema sin daar la corona, as que no
poda fundirla y convertirla en un cuerpo regular para
calcular su densidad.
Mientras tomaba un bao, not que el nivel de agua
suba en la tina cuando entraba, y as se dio cuenta de
que ese efecto podra usarse para determinar el volumen
de la corona. Debido a que la compresin del agua sera
despreciable, la corona, al ser sumergida, desplazara una
cantidad de agua igual a su propio volumen. Al dividir la
masa de la corona por el volumen de agua desplazada, se
podra obtener la densidad de la corona. La densidad de
la corona sera menor si otros metales ms baratos y
menos densos le hubieran sido aadidos. Entonces,
Arqumedes sali corriendo desnudo por las calles, tan
emocionado estaba por su descubrimiento para recordar
vestirse, gritando "Eureka!" (En griego antiguo:
significa "Lo he encontrado!)"
2.- OBJETIVOS .- Medir las densidades de diferentes lquidos.
.- Aplicando el principio de Arqumedes medir la
densidad de diferentes cuerpos [3]
3.- MARCO TERICO El principio de Arqumedes es un principio fsico que
afirma que: Un cuerpo total o parcialmente sumergido
en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia
arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja.
Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrosttico o
de Arqumedes, y se mide en Nwtones (en el SIU).[2]
4.- PROCEDIMIENTO 4.1 recursos a Utilizar:
Balanza electrnica
Probeta
Agua
Alcohol industrial de quemado al 96%
Leche
Cuerpo irregular con densidad mayor que la del agua sujeto con una cuerda para poderlo
suspender.
Vaso de precipitados o recipiente.
Caja de Petri.
4.2. Primera parte:
Hallar l a densidad experimental del Agua, Alcohol
Industrial de quemado al 96% y Leche.
Se agreg agua a la probeta previamente tarada y se
comprobar tanto el volumen como la masa respectiva,
se tomarn 10 mediciones y posteriormente realizaremos
el clculo de la densidad con la frmula: densidad =
masa/volumen. Se proceder de la misma forma para
cada uno de los lquidos.
-
AGUA
No. MASA (gr) VOLUMEN (ml) DENSIDAD
1 18.9 19 0.99
2 23.88 24 1.00
3 30 30 1.00
4 33.79 34 0.99
5 37.58 38 0.99
6 42.91 43 1.00
7 46.75 47 0.99
8 53.39 53 1.01
9 62.21 62 1.00
10 71.64 72 1.00
Densidad Experimental promedio del
Agua: 1.00
ALCOHOL
No. MASA (gr) VOLUMEN (ml) DENSIDAD
1 12.21 15 0.81
2 17.99 22.5 0.80
3 22.01 27.5 0.80
4 27.16 34 0.80
5 33.9 41 0.83
6 39.91 50 0.80
7 43.43 54 0.80
8 49.32 61.5 0.80
9 54.64 68 0.80
10 63.13 79 0.80
Densidad Experimental promedio del
Alcohol: 0.80
LECHE
No. MASA (gr) VOLUMEN (ml) DENSIDAD
1 13.67 14.5 0.94
2 23.54 24.5 0.96
3 31.52 32 0.99
4 41.11 41 1.00
5 52.07 51.5 1.01
6 67.15 66 1.02
7 76.6 75.5 1.01
8 82.99 82 1.01
9 89.33 85.5 1.04
10 99.72 99 1.01
Densidad Experimental promedio
de la Leche: 1.00
La figura 1 Nos muestra la manera en que se procedi
para tomar la densidad de los lquidos.
Figura 1. Densidad de los lquidos.
4.4. Segunda parte: a.- Aplicacin del principio de Arqumedes.
Determinar el volumen de la esfera usando el principio
de Arqumedes y compararlo con el mismo volumen
obtenido por medio del clculo geomtrico.
Se determin la masa del lquido desalojado
Primero hallamos el Peso de la Caja de Petri: 41.82 g.
Luego colocamos encima de la balanza electrnica el
vaso con agua hasta el borde y procedimos a introducir la
esfera que penda de un Nylon, buscando que
descendiera en el vaso desalojando lquido; despus
calculamos el Peso de solamente la caja de Petri
conteniendo el lquido desalojado: 44.80 g.
Restamos las dos cantidades para averiguar la masa del
agua desalojada:
44.80 41.82 = 2.98 g masa agua desalojada
Teniendo este dato procedemos aplicar la frmula [1]
para calcular el volumen de la esfera con la frmula:
Volumen del solido:
Dnde:
-
Reemplazamos en la frmula:
Ahora procedemos a calcular el volumen de la esfera
con la formula geomtrica:
Dimetro de la esfera = 2.5 cm
Radio=1.25 cm
Frmula para el volumen de la esfera
Comparando los dos resultados para el clculo de
volumen de la esfera advertimos que presentan
diferencias.
Con
La diferencia es de aproximadamente: 5.23 cm^3
Investigando un poco ms al respecto podemos decir que
la variacin entre la obtencin del volumen de forma
terica y de forma experimental, presenta diferencias
debido a variables con datos aproximados tales como la
densidad del agua que estamos utilizando (con un valor
aproximado de 1, pero sin haber calculado con exactitud
su densidad).
Otro aspecto a destacar como excepcin del principio de
Arqumedes es el efecto de la capilaridad, que es la
elevacin o depresin de la superficie de un lquido que
est en contacto con un slido, como los lados del
recipiente y los puntos de contacto con la esfera y el
Nylon. En este fenmeno, se puede observar la forma en
la cual, un lquido busca su propio nivel.
La capilaridad, depende de las fuerzas creadas por la
tensin de la superficie, si las fuerzas de adherencia del
lquido al slido, exceden las fuerzas de cohesin dentro
del lquido (tensin de la superficie), la superficie del
lquido ser cncava, en cambio si las fuerzas de
cohesin exceden las fuerzas de adherencia, la superficie
del lquido ser convexa, y el lquido ser rechazado de
los lados del tubo, es decir, disminuir el nivel
hidrosttico, para nuestro caso influyendo en el nivel de
desalojo de lquido.
Como nuestro experimento no tiene control de este
fenmeno fsico consideramos que esta pueda ser una da
las causas que influyen en la diferencia de mediciones
mencionada.
Figura 2 muestra el efecto de la tensin superficial en el
lquido al introducir la esfera.
Figura 2. Efecto de la tensin superficial en el desalojo
del lquido.
b.- Hallar la densidad del solido proporcionado.
Se proporcion un slido de forma irregular de material
metlico a nuestra observacin un tipo de hierro fundido.
Se determin la masa del lquido desalojado
Primero hallamos el Peso de la Caja de Petri: 41.82 g.
Luego colocamos encima de la balanza electrnica el
vaso con agua hasta el borde y procedimos a introducir la
el slido que penda de un Nylon, buscando que
descendiera en el vaso desalojando lquido; despus
calculamos el Peso de solamente la caja de Petri
conteniendo el lquido desalojado: 58.52 g.
Restamos las dos cantidades para averiguar la masa del
agua desalojada:
52.52 41.82 = 16.7 g masa del agua desalojada.
Procedemos a calcular el volumen para luego calcular la
densidad del objeto:
Volumen del solido:
Dnde:
-
Reemplazamos en la frmula:
Calculamos ahora la densidad
Dnde:
Reemplazamos en la frmula:
5.- CONCLUSIONES Con la realizacin de actividad hemos comprobado de
manera experimental e principio de Arqumedes. Hemos
logrado de igual forma evidenciar las relaciones entre las
diversas magnitudes como la masa, el empuje, el
volumen, la fuerza de gravedad y la densidad entre otras.
Este experimento nos he llevado a evidenciar la
importancia de ajustarse al rigor cientfico para la toma
de datos, ya que las suposiciones o aproximaciones sin
cotejo con la evidencia nos conducen a datos errneos.
Se logr llevar a buen trmino el objetivo de este
laboratorio el cual consta de medir la densidad de
diferentes lquidos y aplicar el principio d Arqumedes
para calcular de igual manera el volumen y la densidad
de los objetos proporcionados.
RECONOCIMIENTOS Queremos agradecer especialmente al profesor Oscar
Mauricio Mora Arroyo, por su profesionalismo,
dedicacin, responsabilidad y actitud positiva para
transmitir sus conocimientos.
6.- REFERENCIAS
[1] SERWAY-J "Fsica para Ciencias e Ingeniera" Vol. 1
Editorial Thomson, 2007.
[2]
junio 2010.
[3]
012.
7.- ANEXOS