Objetivo
Usando dos diferentes métodos, determinar la densidad de un cuerpo sólido regular/irregular.
Usando el principio de Arquímedes, determinar la densidad de un líquido.
EQUIPOS / MATERIALES.
1 Soporte universal. Clamp.
1 Calibrador Vernier o pie de rey. Varilla metálica.
1 Balanza. Cuerda delgada.
1 Probeta graduada. Agua.
2 Bloques cilíndricos: Cu, Al, Zn, Pb, Sb. Alcohol.
Fundamento teórico
Cuando un cuerpo de masa m, volumen Vc y densidad ?c = m/Vc y forma arbitraria, se sumerge totalmente en un liquido de densidad Pl contenido en un recipiente desplazara un volumen Vl de este liquido igual al volumen del cuerpo sumergido Vl=Vc.
El cuerpo sumergido experimentara una disminución aparentemente de su peso (W") cuyo valor se registrara en el dinamómetro (balanza).
De la figura (1) se cumple,
W" = W – E luego, E = W – W" (1)
Donde: E es el empuje
W es el peso del cuerpo
W" es el peso aparente del cuerpo
En virtud del principio de Arquímedes "la magnitud del empuje sobre el cuerpo es igual al peso del liquido desalojado por el mismo".Se tiene,
E = mL g = ?L VL g
Donde:
?L es la densidad del líquido
VL es el volumen del líquido desalojado
mL es la masa del líquido desalojado
g es la aceleración de la gravedad
Igualando (1) y (2), se obtiene;
?L VL g = W-W" (3)
Pero
VL = Vc = m / ?C (4)
Donde: Vc es el volumen del cuerpo
m es la masa del cuerpo
?C es la densidad del cuerpo
Reemplazando (4) en (3) y despejando ?C, se obtiene;
(5)
Con esta ecuación se puede calcular tanto la densidad del cuerpo, como también inferir
Si el cuerpo flotara o se hundirá.
Procedimiento
4.1.-Método directo
1. Usando la balanza determine la masa de cada bloque .repita la determinación cinco veces. Anote los datos en la Tabla 1.
TABLA 1
m1(g) Bronce | m2(g) Aluminio | m3(g) Plomo | |
1 | 86.8 | 27.2 | 107.3 |
2 | 86.2 | 27 | 107 |
3 | 86.9 | 27.1 | 106.9 |
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