Laboratorio Densidades

Laboratorio de densidades

Abstract— Hallaremos de forma experimental la densidad de diferentes objetos y sustancias, entre sólidos y líquidos usando diferentes métodos de medición según la naturaleza del objeto. Para obtener la densidad usamos la masa y el volumen del objeto. Para determinar la ecuación de densidad teórica y por medio del principio de Arquímedes hallamos la densidad experimental. Por otra parte como cada objeto tiene un volumen diferente debemos aplicar un fórmula especifica del objeto, de un liquido se obtiene según el contenedor en el que esta.

Index Terms —Densidad, sólidos, líquidos, volumen, principio de Arquímedes.

INTRODUCCIÓN

E

l modelo que se usa para hallar la densidad, se conforma por la ecuación de densidad teórica y la densidad experimental que parte del principio de Arquímedes .

La densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia o objeto, su símbolo es ρ.

Su ecuación se representa de la siguiente forma:

(1)

ρ= m/V (2)

Donde m es la masa del objeto o sustancia y V es el volumen del objeto o sustancia.

La unidad es kg/mˆ3 en el SI.

Para obtener la densidad de un objeto geométrico es necesario conocer su masa y usar su respectiva formula volumétrica según su forma, ver (Figura 1).

Figura1. Sólidos regulares.

Vesfera= 4/3 π*r^(2 ) (3)

Vcubo= l^3 (4)

Vcono=1/3 π*r^2*h (5)

Vcilindro = π*r^2*h (6)

Para obtener la densidad de un solido irregular se utiliza el principio de Arquímedes en el cual experimentalmente se coge objeto que entra en una probeta graduada, entonces por un lado pesas el objeto y tienes la masa.

Por otro lado en una probeta graduada colocas agua hasta la mitad y lees el volumen, luego sumerges el objeto totalmente en el agua de la probeta y vuelves a leer el volumen. El aumento de volumen en la probeta, es el volumen del objeto.

Finalmente divides el peso por el volumen y tienes la densidad.

Principio de Arquímedes: es un principio físico 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 hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SIU).

Formula del principio de Arquímedes:

E=mg= ρ_f gV (7)

Despejando densidad:

ρ_o-ρ_1*V=m_a

(ρ_0-ρ_1 ) m/ρ_o = m_a

(8)

Donde m es la masa del cuerpo, ma es la masa aparente, la densidad del fluido y ρc es la densidad del cuerpo. [1]

PROCEDIMIENTO

Proceda al alistamiento y montaje adecuado del equipo.

Mida la masa de cada objeto y su correspondiente volumen si se trata de figuras de geometría regular.

Calcule la densidad de cada objeto.

Utilice el principio de Arquímedes, halle la densidad para sólidos regulares y sólidos irregulares.

Plantee los análisis correspondientes.

DATOS

Densidad del cobre: 8.3gm⁄〖cm〗^3

Densidad del hierro: 7.8gm⁄〖cm〗^3

Densidad del aluminio: 2.7gm⁄〖cm〗^3

Densidad del agua: 1gm⁄〖cm〗^3

Densidad de la glicerina: 1.26gm⁄〖cm〗^3

Sólidos regulares

Cilindro grande:

r: 1.27cm ±0.05mm

h: 4.48 cm ±0.05mm

m: 195.5g ±0.05g

V ar: 23ml ±1mL

m apr: 195g

Cilindro pequeño:

r: 0.95cm ±0.05mm

h: 3.02 cm ±0.05mm

m: 67.39g ±0.05g

V ar: 8.4ml ±1mL

m apr: 60g ±0.05g

Esfera grande:

r: 1.1cm ±0.05mm

m: 45.02g ±0.05g

V ar: 8ml ±1mL

Esfera pequeña:

r: 0.88cm ±0.05mm

m: 21.4g ±0.05g

V ar: 3.2ml ±1mL

Sólidos irregulares

Objeto irregular:

m: 53.27g ±0.05g

V ar: 18ml ±1mL

Líquidos

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