FLOTABILIDAD. CALIBRACIÓN DE UN DENSÍMETRO

FLOTABILIDAD. CALIBRACIÓN DE UN DENSÍMETRO

Alumno: ______________________________

Código: ______________________________

        RESUMEN: El presente protocolo de práctica presenta una secuencia procedimental para una visualización de las manifestaciones del fenómeno conocido como flotabilidad en los líquidos. También se presenta una experiencia la calibración de un densímetro y su utilización como herramienta para medir densidades relativas en líquidos que se fundamenta en el fenómeno mencionado.

PALABRAS CLAVE: flotabilidad, densidad relativa, densidad absoluta, densímetro.

1. OBJETIVO

Comprobar mediante sencillas experiencias  prácticas el principio de Arquímedes.

Aplicar el principio de Arquímedes para determinar la densidad tanto absoluta como relativa de distintas sustancias.

1. EXPOSICIÓN

En esta práctica  se aplica  el principio de Arquímedes que dice: “todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado”.  Este principio rige el fenómeno de flotabilidad que es la base para el diseño de embarcaciones. También  se puede aprovechar para el cálculo de densidades relativas en diferentes  fluidos. Lo anterior constituye el principio de funcionamiento de los denominados hidrómetros o densímetros.

La práctica a realizar esta dividida en dos partes. La primera muestra manifestaciones del fenómeno de flotabilidad y la posibilidad de que un objeto más pesado que el agua flote sobre la superficie libre de ella. La segunda parte muestra la  utilización de un densímetro construido en el laboratorio para verificar las densidades de distintos fluidos de baja viscosidad. Inicialmente se ubica un densímetro construido con materiales cotidianos y se observa cuanto se hunde en un fluido referencia (agua potable). Seguidamente, se introduce el densímetro en otros fluidos y de la diferencia de profundidades a las cuales se sumerge el instrumento, se pueden calcular las densidades de los fluidos analizados.

Adicionalmente se cuenta con un densímetro calibrado el cual se puede utilizar para medir la densidad del fluido referencia (agua potable) y calibrar así el densímetro construido.

1. LECTURA Y ESTUDIO

• http://es.wikipedia.org/wiki/Dens%C3%ADmetro
• .
• http://www.gisiberica.com/densimetr%EDa%20are%F3metros/fundamento_teorico.htm

1. INSTRUMENTOS Y COMPONENTES

Para el desarrollo de la práctica se deben utilizar los siguientes elementos:

• Masa de plastilina de 1 lb-m
• Barca de plastilina de 1 lb-m
• Banco hidráulico FME-01
• Juego de Beakers.
• Bureta de 1000 ml
• Densímetro construido.
• Densímetro calibrado
• Fluido de referencia: agua potable
• Fluidos de baja viscosidad (alcohol antiséptico y solución de agua y cloruro de sodio al 9%)

Ver Figura 1.

[pic 2]

Figura 1 Elementos para la práctica de laboratorio. Fuente: elaboración propia.

[pic 3]

Figura 2 Elementos para la práctica de laboratorio. Fuente: elaboración propia.

1. EXPERIMENTO

2. 5.1 Primera parte: manifestación de la flotabilidad.

Se toma una masa esférica de plastilina que pesa alrededor de 1 lb-f y se ubica en el interior del tanque del banco hidráulico. Esta masa en estas condiciones no flotará y se hundirá hasta el fondo del tanque. Sin embargo, si esta misma masa se le modifica su forma por la de una pequeña balsa de plastilina, este cuerpo si flota y no se hunde hasta el fondo. Ver (Figura 3)

[pic 4]

Figura 3. Balsa de plastilina flotando. Fuente: elaboración propia

Explique el porqué la balsa de plastilina si flota mientras la esfera de plastilina no, si tienen el mismo peso.

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Un beaker de laboratorio flota sobre la superficie del agua pero se ladea y puede volcarse (flotación inestable). No obstante, si se introduce algún material en el interior de beaker este, aunque se hunde más, flota con mayor estabilidad (ver figuras Figura 4 y Figura 5)

[pic 5]

Figura 4 Beaker de laboratorio con flotación inestable. Fuente: elaboración propia

[pic 6]

Figura 5. El beaker de laboratorio se estabiliza si se agrega agua en su interior. Fuente elaboración propia

[pic 7]

Figura 6. El beaker también se estabiliza si se agrega en su ineterio

Porqué es más estable el beaker agregando masa en su interior?

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