“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL

FORTALECIMIENTO DE LA

INSTITUCIÓN:

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN

ESCUELA ACADÉMICA:

INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO N° 4:

“TENSIÓN SUPERFICIAL”

INTEGRANTES:

GERALDINE SOLANGE ROMERO PAREDES.CHRISTIAN RICARDO KETIN VÁSQUEZ ROJAS.GIANNY DANIELA TORRES TELLO.CARLOS ENRIQUE LÓPEZ BENDEZÚ.

ASIGNATURA:

FÍSICA II

DOCENTE:

PRÁCTICA DE LABORATORIO N°4

1. TÍTULO: “TENSIÓN SUPERFICIAL”

2. OBJETIVO: Determinar el valor de la tensión superficial de una solución en forma de película.

3. EQUIPOS Y MATERIALES:

Dos tubos capilares

Un recipiente de plástico o caso pírex

Una regla

graduada

4. FUNDAMENTO TEÓRICO:

La superficie de un líquido se comporta en numerosos casos como una membrana estirada. 

Este efecto se debe a fuerzas existentes en la superficie que separa el líquido del aire. De otros medios en contacto con él. Se le conoce como Tensión Superficial.

El coeficiente de tensión superficial TS depende del líquido y del medio que lo rodea, pero en adelante consideramos que presenta la fuerza por unidad de longitud cuando el medio es el aire.

Por ejemplo podemos considerar un bastidor ABCD como muestra en la figura 1, a través de la cual se estira una película de líquido cuya TS dinas/cm

Como la película posee dos superficies ejercerá sobre la varilla inferior una fuerza dirigida hacia arriba de magnitud 2L dinas: Si el peso de la varilla es mg, estará en equilibrio cuando:

2yL = mg

Si ahora se estira entre los lados del rectángulo la película de solución jabonosa, el hilo tomará la forma indicada en la figura 2, disponiendo AD y BC como área de circunferencia.

Sea:

AB = DC = 2a cm.MN = 2b cm.AD = BC = 2h cm.

Si el peso de la varilla inferior AB es mg.Sea el valor de la TS, en dinas/cm, la T del hilo en dinas corresponde a F, elángulo formado por la horizontal y los hilos como se observa en la figura 3. Como la película tiene dos caras, la fuerza vertical dirigida hacia arriba y producida por la que actúa sobre 2ª, en la parte inferior es igual a 4ª.La componente vertical de F en A es: FsenαTambién dirigida hacia arriba, vale decir la componente vertical total será: 2Fsenα.

La fuerza dirigida hacia abajo es mg, luego:

mg = 2Fsenα + 4ay……………………… (1)Consideramos el equilibrio de la mitad de la película obtenida mediante una línea vertical que pasa por el punto medio, se tendrá la siguiente fuerza, de igual valor numérico y signo opuesto.

a) Una fuerza Fcosα, en la parte superior más una igual en la parte inferior, luego: 2Fcosα.

b) Un efecto de tención superficial igual a 4 ó debido a que la película tiene dos caras.

Luego:2Fcosα = 4 y h……………………... (2)

Teniendo en cuenta la figura 3 y las ecuaciones (1) y (2) se obtiene el valor de:

y= mg

4( h2

a−b+a)

La expresión anterior nos permite calcular “y”, donde a, d, h, mg son datos conocidos.

5. PROCEDIMIENTO:1. Pesar el capilar inferior.

2. Medir una sola vez con mucho cuidado el valor de 2a.

3. Coloque el bastidor de una cubeta llena de solución jabonosa y observe que se forma una película.

4. Suspende el bastidor con la película.

5. Anotar los valores de 2b y 2h.

6. CUESTIONARIO:6.1 Demostrar que:

y= mg

4( h2

a−b+a)

6.2 Calcular el valor de y con los datos obtenidos en la experiencia.

6.3 A partir de la gráfica anterior, calcule la densidad relativa del petróleo.

6.4 Compare el resultado obtenido y encontrar el error cometido.