Densidad y principio de Arquímedes

Densidad y principio de Arquímedes

Densidad y principio de Arquímedes

Resumen

En el siguiente informe se analizan los datos obtenidos mediante técnicas experimentales sobre la densidad y el principio de arquímedes en objetos sólidos geométricos y líquidos, para esto se analizaron 3 objetos diferentes con forma geométrica (cilindro) mientras que para analizar el empuje se analizó el empuje de un líquido (agua) sobre uno de los cilindros.

Palabras clave

Densidad, Empuje, Principio de Arquímedes, Gravedad, Densidad, Volumen, Área, Masa, Peso, Sólidos, Líquidos

Abstract

In the following report we analyze the data obtained by experimental techniques on the density and the principle of archimedes in solid geometric and liquid objects, for this we analyzed 3 different objects with geometric shape (cylinder) while to analyze the thrust we analyzed the thrust of a liquid (water) on one of the cylinders.

Keywords

Density, Push, Archimedean Principle, Gravity, Density, Volume, Area, Mass, Weight, Solids, Liquids

Objetivo:

* Caracterizar diferentes sustancias sólidas y líquidas mediante la medición de su densidad, utilizando métodos convencionales.

* Medir y caracterizar la fuerza de empuje que recibe un cuerpo introducido en un fluido y entender el carácter de esta.

Materiales

- Balanza

- Calibrador

- Objetos de geometría regular e irregular

- Diferentes líquidos (agua, alcohol, glicerina)

- Picnómetro

- Densímetros

- Soportes

- Probetas

- Vasos de precipitado

- Beaker

Imagen 1. Montaje densidades (sólidos)

Imagen 2. Montaje densidades líquidos.

Marco teórico

La densidad es una magnitud escalar utilizada principalmente en los estudios físicos y químicos, para la comparación, identificación o experimentación de sustancias líquidas sólidas y gaseosas; siendo la cantidad de masa sobre la unidad de volumen de una sustancia, esto significa que entre mayor sea la masa en un volumen constante, la densidad será mayor, esta relación permite realizar la magnitud de una materia o sustancia al comparar una medida puntual expresada en el sistema universal kg/m³. (Marie, 2002)

La densidad absoluta de los cuerpos, es la misma densidad volumétrica de un cuerpo homogéneo (Imagen 3), causando la uniformidad de la densidad en todas las partes de este objeto, la relación indicada para los cuerpos homogéneos es la masa sobre el volumen (Fórmula 1), pero sí el cuerpo no es uniforme, la densidad en todo el cuerpo no va ser igual, por ende se debe aplicar la ecuación de densidad media (Fórmula 2) relacionando todos los volúmenes de la masa (Imagen 4), por otro lado también se presenta la densidad relativa la cual se representa la densidad de la sustancia y una densidad teórica, es decir que este método se debe a unas magnitudes adimensionales (sin datos) (fórmula 3). La densidad de las sustancias puede ser afectada por el cambio de temperatura, al actuar sobre las moléculas de la masa modifican su orden específico, es decir que al aumentar la temperatura estas se dilatan y la densidad es mejor, en cambio al bajar la temperatura, se aglomeran hasta solidificarse, aumentando su grado de densidad. (Rodríguez, 2016)

Ecuación de densidad absoluta

Fórmula 1. Ecuación utilizada para sustancias homogéneas y uniformes. Densidad es igual a la masa del cuerpo sobre el volumen del fluido.

Ecuación de densidad media

Fórmula 2. Ecuación utilizada para cuerpos heterogéneos o desiguales.

Ecuación de densidad relativa

Fórmula 3. Ecuación empleada para magnitudes sin información experimental. Densidad relativa es igual a la densidad de la sustancia sobre la densidad del fluido. Esta densidad se puede medir experimentalmente con el instrumento de laboratorio densímetro.

Densidades Homogéneas

Imagen 3. Ejemplo para las densidades homogéneas o sólidas

Densidades heterogéneas

Imagen 4. Ejemplo para las densidades heterogéneas o líquidas.

Densímetro

Imágen 5. El densímetro es un instrumento de laboratorio especial para medir la densidad relativa de los fluidos.

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