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7/26/2019 densidad de solidos y liquidos lab 4.docx

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UNMSM - FACULTAD DE INGENIERIAELECTRONICA Y ELECTRICA

DENSIDAD DE SOLIDOS Y LIQUIDOS

EXPERIENCIA N4

I. OBJETIVO

Determinar la densidad de solidos regulares por dosmtodos diferentes.

Identicar materiales a partir de la densidad y comparar losresultados.

Determinar la densidad de los lquidos por el mtodo deArqumedes y comparar el resultado con otros mtodos.

II. MATERIALES / EQUIPOS

- Un calibrador pie de rey (Vernier)

- Una balana de tres barras- Una cuerda delgada- Una probeta graduada- !ilindros met"licos- Un picn#metro- Agua potable- Alco$ol metlico- %on de quemar

III. FUNDAMENTO TEORICO

!uando un cuerpo de forma arbitraria de masa my &olumen VC sesumerge totalmente en un lquido de densidad L contenido en unrecipiente' desplaar" un &olumen VL' este &olumen desplaado ser"igual al &olumen del cuerpo sumergido VL=VC.

l cuerpo de peso W al sumergirse e*perimentar" una disminuci#naparente de su peso (W)debida al empu+e (E).

Donde se cumple

W'=WE

,uego

E=WW'(1)

n &irtud del principio de Arqumedes la magnitud del empujesobre el cuerpo es igual al peso del lquido desalojado por elmismo.

E=mLg=LVLg (2 )

Donde

-


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mL :masa del lquido desalo+ado L densidad del lquido g aceleraci#n de la gra&edad VL &olumen del lquido desalo+ado

Igualando (-) y (/)' se obtiene

LVLg=WW'(3 )

0ero

VL=VC=m

C (4 )

Donde

VC :&olumen el cuerpo m masa del cuerpo C densidad del cuerpo

%eemplaando (1) en (2) y despe+ando C' se obtiene

C= W

WW'L (5 )

!on esta ecuaci#n se puede calcular la densidad del cuerpo' si es quese tiene la densidad del lquido3 o la densidad del lquido' si es que setiene la densidad del cuerpo.

IV. PROCEDIMIENTO

MONTAJE 1 METODO DIRECTO

-. Usando la balana de tres barras determine la masa de cadacilindro. %epita esta operaci#n cinco &eces. Anote los datos en latabla - y sus errores correspondientes.

/


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UNMSM - FACULTAD DE INGENIERIAELECTRONICA Y ELECTRICA/. Usando el pie de rey' mida las dimensiones de cada cilindro y e&al4e sus

&ol4menes. %epita la operaci#n cinco &eces para cada cilindro. Anote los

datos en la 5abla 6-' con sus errores correspondientes.

Paa!" #$"#%"& '! "&( !&!( )*+,

7ediante la 5eora de la 7edici#n' sabemos que para la toma de nmedici#n directa realias el &alor real de la medida real quedae*presado por

X=x x

Donde 8 &alor real

x medida promedio

x error absoluto o incertidumbre

x=Ei2+Ea

2

Donde i error del instrumento

a error aleatorio

l error del instrumento ser" Ei=1

2(lecturamnima)

0ara la balana de tres barras

Ei=1

2(0.01 g )=0.005g=5106kg

2

5abla 6-

!ilindro - !ilindro /9: m(;g) $(m) d(m) m(;g) $(m) d(m)

- 6'6 6'6/2>@ 6'62 6'6->/

/ 6'6- 6'6/2> 6'626- 6'6->/2 6'6- 6'6/2< 6'62-< 6'6->/

x x6.6?/

9.98103

6.6-??

5.25434

6.6/2>@

2.41882

6.626=?

1.23759

6.6->6/

4.72179


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0ara el calibrador &ernier

Ei=1

2(0.1mm )=0.05mm=5105 m

l error aleatorio se calcula de la siguiente manera (cuandonB-66)

Ea= 3

n1

Donde

C des&iaci#n est"ndar de la media n n4mero de mediciones realiadas

0ara el cilindro -

0ara la masa

Ea=3.08868104

kg

0ara la altura Ea=9.9685104

m

0ara el di"metro Ea=5.2305104

m

0ara el cilindro /

0ara la masa

Ea=2.4183104

kg

0ara la altura Ea=1.1321104

m

0ara el di"metro Ea=4.6862104

m

!on los datos obtenidos para el error del instrumento y los erroresaleatorios' calculamos el *+con la ecuaci#n ().

0ara el cilindro -- 0ara la masa

x=3.08908104 kg

- 0ara la altura

x=9.98103104 m

- 0ara el di"metro

x=5.25434104m

1


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0ara el cilindro /- 0ara la masa

x=2.41882104 kg

- 0ara la altura

x=1.23759104 m

- 0ara el di"metro

x=4.71279104 m

2. Determine la densidad del cilindro a partir de los datos de la 5abla6- y complete la 5abla /.

Paa !" #$"#%"& '!" &"%! 0 "a '!('a' #& (%(!(2!#3&( !&!(.

Analiando al VolumenV=Ah m3

0ero

A=

4d2

m2

C"'& 1

0ara el c"lculo del A

@

5abla 6/

m m(kg) V V(m3) (kg /m

3)

CILINDRO 1

6.6@

2.41882104

8

2747.52139.3


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d

A=

4

A=2( d

d)A=1.5516105

m2

0ara el c"lculo de V

V=Ah=8.2773106m3

V=V( A

A)2

+( hh)2

=5.39299107m3

V=8.2773106 5.39299107 m3

C"'&

0ara el c"lculo del A

d

A=

4

A=2( dd)A=1.40801105

m2

0ara el c"lculo de V'

V=Ah=8.71695106m3

V=V( A

A)2

+( hh)2

=4.33406107 m3

V=8.71695106 4.33406107m3

Analiando la densidad

=


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=m

V

C"'& 1

0ara el c"lculo de E

=m

V=8630.833

kg

m3

=( m

m)2

+( VV)2

=430.744kg

m3

=8630.833430.744kgm

3

C"'&

0ara el c"lculo de E

=m

V=2747.52kg

m3

=( m

m)2

+( VV)2

=139.396kg

m3

=2747.52139.396kg

m3

1. A$ora' con ayuda de su profesor determine las densidades de loslquidos usando el picn#metro. 0ara ello llene el picn#metro con ellquido del cual se desea medir su densidad' coloque la tapa yaseg4rese que al capilar de la tapa este con el lquido al ras' deesa manera el &olumen indicado en el picn#metro ser" el &olumendel lquido.

@. 7ida la masa del picn#metro con y sin el lquido' la diferencia de

esas masas ser" la masa del lquido.


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=. A$ora con esos datos puede calcular la densidad de los lquidos yan#telos en la 5abla 62.

0ara elc"lculo de las densidades de los lquidos.

m0I!9F75%G(VA!HG) /


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VR/6 =6ml

OS(9) W ' W '

- / 2 1 @!I,I9D%G

-6.=-? 6.=-> 6.=->/ 6.=2@< 6.=2@ 0@ a2"#a'& "a !#%a# >@ a""! !" a"& '! "a

'!('a' '! "&( "=


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3allando L:

& Sabemos 2ue: C=3165.0275188.9433kg

m

3

& En *):

L=%C=1019.2338kg

m3

L= L ( %

%)2

+( CC )2

=72.33101kg

m3

L=1019.233872.33101kg

m3

L72uido 0:

3allando 456:

& 3allamos el E:

E=WW'=0.10394N

E= W2+ W '2=0.0052465N

& Calculamos 5:

%=WW'

W=0.443808

%=%(W

W)2

+( EE)2

=22.8459103

3allando L:

& Sabemos 2ue: C=3165.0275188.9433kg

m3

& En *):

L=%C=1404.664kg

m3

L= L

( %

%

)

2

+

( C

C )

2

=110.7249kg

m3

-1


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L=1404.664110.7249kg

m3

CLCL! "#L #$:

Lquido 1:

E=L te"ricaL #r$ctica

Lte"rica100

E=8641019.2338

864100 =17.966

Lquido 2:

E=L te"ricaL #r$ctica

Lte"rica100

E=9541404.664

954100 =47.2368

4. Ca"#%"! !" !& 2!3%a" 2aa "a( '!('a'!( '! "&(

"=


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E=9541404.664

954100=47.2368

>. E%#! 0 '!(#8a 3!( ;3&'&( 2aa !" #$"#%"& '!'!('a' '! "&( "=ielo 2ue ota es i"ual al 'eso del l72uidodesalo(ado 'or el mismo. or su 'arte el cubo de >ielo estDsometido en sentido contrario a la uerza "ra9itatoria? 'or lo tantoel >ielo otarD cuando la uerza del a"ua sobre el >ielo em'u(e)sea i"ual a la de atracciielo& a : densidad del a"ua

& " : aceleraci


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or la se"unda le de e@ton:

&graedad=Vthg

%onde:& Vt : 9olumen total del cubo de >ielo sin derretir& > : densidad del >ielo

& " : aceleraci


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Vd V*&

ero? el 9olumen del >ielo undido es:

V*&

=mh

a(2)

%onde:

& mh : masa del >ielo

& a : densidad del a"ua

Como Vd= V3G? reem'lazamos 1) en 0):

V*&=mh

a Vth

a=

mh

a

Vt=mh

h

Como el 9olumen total Vt 'or deAnici


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la pr"ctica era conocer lo qu es la densidad' sus unidades demedici#n' y los distintos mtodos para determinarla.Aprendimos los distintos mtodos que $ay para medir ladensidad de un lquido' dependiendo de la cantidad y lascaractersticas que ste tenga' y la relaci#n que $ay entre el

&olumen y la masa' que nos da la densidad.

VII. RECOMENDACIONES

0ara la presente e*periencia' se debe tomar en cuenta las lecturasmnimas de los instrumentos para ser m"s precisos al momento deindicar los errores en las mediciones realiadas.

!onsultar al profesor en caso de no tener en claro las diferenciasentre peso del cuerpo y peso aparente del cuerpo.

Ner precisos al momento de introducir el lquido al picn#metro y

seguir cuidadosamente las instrucciones de la gua de laboratorio.

VIII. BIBLIOGRAFIA

G%=a '! "a8&a3&& '! =(#a UNMSM )V!( 914,

Muente Msica recreati&a I T a;o& 0erelma

->

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