UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per, DECANA DE AMERICA

FACULTAD DE CIENCIAS FISICASLABORATORIO DE FISICA II

INTEGRANTES:PAEZ ADVINCULA KENY EDWIN [13070187]

PROFESOR:

TEMA: 4Tema, DENSIDAD DE SLIDOS Y LQUIDOSHORARIO:MARTES 2:00-4:00 P. M

DENSIDADES DE SOLIDOS Y LIQUIDOSUNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, DECANA DE AMERICA)

Ciudad universitaria, 28 Abril 2015LABORATORIO DE FISICA IIPgina 2

INTRODUCCION:

E

n la vida diaria de los estudiantes de ingeniera, el uso de datos experimentales es de la vida diaria, ya sea en ciencias bsicas como fsica, qumica, biologa, siempre se tendr que tratar de investigar un fenmeno de la naturaleza en este caso son las DENSIDADES DE LIQUIDOS Y SOLIDOS

En esta cuarta experiencia del Laboratorio de Fsica II, se va a tratar de consolidar conocimientos sobre el tema de densidades de lquidos y solidos con datos obtenidos en diferentes experiencias, mediante el buen manejo de una calculadora cientfica, juego de pesas, y la perfecta construccin de la experiencia, debemos ser capaces de describir los fenmenos estudiados y as responderemos a nuestras dudas en este tema.

PROCEDIMIENTO:DATOSCuando recibimos los materiales de trabajo, proseguimos segn lo indicado en la guaPesamos los cilindros de Bronce y Cobre cinco veces para obtener mayor precisin.TABLA N1 m Bronce (kg)m Cobre (kg)

0.07130.0513

0.07140.0512

0.07130.0512

0.07110.0512

0.07110.0513

As tambin, hallamos la altura y el dimetro de cada cilindro, estos datos nos ayudaran para encontrar el volumen, igual que con la masa, medimos cinco veces.TABLA N2Altura del Bronce Dimetro del Bronce Altura del Cobre Dimetro del Cobre

0.03090.01890.02040.0189

0.03090.018850.02040.01885

0.030850.018950.020450.0189

0.03090.08950.020450.01895

0.030850.018900.02040.0189

Con estos datos, estamos aptos para poder hallar el volumen de cada cilindro, al ya tener tambin las masas, podemos hallar la densidad de los cilindros.Ahora calcularemos la densidad de diferentes lquidos, para ello necesitamos los pesos aparentes de los cilindros previamente usados al sumergirlos en este lquido:Sumergidos en agua:

TABLA N4W Bronce(Kg)W Cobre(Kg)

10.05850.0426

20.05840.0425

30.05830.0425

40.05830.0426

50.05840.0426

PROCESAMIENTOSegn lo explicado en teora, el volumen desplazado del recipiente ser igual al del cuerpo que ser introducido al recipiente.

Tambin el peso del cuerpo estar regido en el agua de esta manera:

Donde es el peso aparente nuevo del solido en el agua

Haciendo algunas equivalentes

Teniendo finalmente

Siendo y la densidad del cuerpo y del lquido respectivamente.Con lo explicado anteriormente podemos encontrar la densidad de un cuerpo o de un lquido.Tambin haremos uso de tratamiento de errores experimentales:

SiendoEa: error aleatorio: Desviacin estndar Ei: error instrumentaln: nmero de medidas: Error absoluto.MONTAJE 1-METODO DIRECTOPara expresar nuestra masa en medida directa usaremos los datos encontrados de la tabla m Bronce (kg)m Cobre (kg)

10.07130.0513

20.07140.0512

30.07130.0512

40.07110.0512

50.07110.0513

m(prom)0.07120.0512

m0.1820.035

Luego

Para trabajar

Entonces para el Bronce

Ahora para el Cu

Para trabajar

Entonces para el Cu

Hallaremos el volumen de la misma manera, recordando que

VOL. Bronce (m3)VOL Cu (m3)

Altura del Bronce Dimetro del Bronce Altura del Cobre Dimetro del Cobre

10.03090.01890.02040.0189

20.03090.018850.02040.01885

30.030850.018950.020450.0189

40.03090.08950.020450.01895

50.030850.018900.02040.0189

H (prom) / d(prom)0.0310.0190.0200.019

H / d

Para el BronceLa parte de del promedio es como normalmente se trabaja:

Para trabajar

Luego

Para trabajar

Para el Cu

Para trabajar

Luego

Para trabajar

Ahora para calcular el volumen de Bronce

Tambin para el Cu

Para poder hallar la densidad para el caso de Bronce

Igualmente para el Cu

Cilindro Bronce

Cilindro Cu

TABLA 4Bronce Cu

W1(N)W1(N)W2(N)W2(N)

10.05850.5506140.5031810.0426

20.05840.5481690.503670.0425

30.05830.5520810.5026920.0425

40.05830.5506140.5061150.0426

50.05840.5511030.5026920.0426

W / W0.58990560.55051620.503670.421518

W/ W

Para W (Cu)

Para W (Cu)

Para W (Cu)

Para W (Cu)

Para encontrar los datos de densidad anterior usamos

A continuacin hallaremos el peso aparente sumergido en agua segn los datos que tenemos:VOL Bronce (m3)VOL Cu (m3)

W1(N)W1(N)W2(N)W2(N)

10.6782430.5691960.5031810.427386

20.6816660.5711520.503670.431298

30.679710.5701740.5026920.43032

40.6787320.5740860.5061150.428853

50.6811770.572130.5026920.429342

W / W0.67990560.57134760.5036704294398

W/ W

Para el W del Bronce

Cilindro Br

Cilindro Cu

.g=0.5713476Para trabajar

=

Para el W del cobre.g=0.4294398Para trabajar

Cilindro Pb

Cilindro Cu

Con los datos obtenidos tenemos la siguiente tabla para los pesos aparentes del ron:Sabemos que:Densidad del slido=(W/(W-W)) x Densidad del lquidoPrimero hallaremos W/(W-W)Para el Pb:WBronce-WBronce = WBronce-WBronce = WBronce/(WBronce-WBronce)=WPbronce/(WPbronce-WBronce)= 6.263063063 0.146080035Ahora hallamos la densidad del slido, sabiendo que la densidad del lquido usado es 0.816*103 kg/m36.263063063 0.146080035 x 0.816*103=6.263063063x 0.816*1036.263063063 x 0.816*103 x (0.146080035/6.263063063)Densidad del Bronce = 5110.659459 119.2013086 kg/m3Para el Cu:WCu-WCu = WCu-WCu = WCu/(WCu-WCu)=WCu/(WCu-WCu)= 6.1309523810.26033465709Ahora hallamos la densidad del slido, sabiendo que la densidad del lquido usado es 0.816*103 kg/m36.130952381 0.26033465709x 0.816*103=6.130952381 x 0.816*1036.130952381 x 0.816*103 x (0.26033465709 /6.130952381)Densidad del Cu = 5002.857143212.4330802 kg/m3EVALUACION1.- A partir del valor de la densidad del cilindro obtenido en la Tabla 5 y aplicando la ecuacin (5), halle el valor de la densidad del lquido. Complete la Tabla 8. Y calcule el error porcentual para el ron si su densidad terica es 0,792 .

Ron0.8390022551

Hallando el error porcentual del ron:

2.- Calcule el error porcentual para las densidades halladas por el mtodo de Arqumedes de la Tabla 5Densidad de Cobre Terica: 8960 kg/m3Experimental:

Densidad de BronceTerica: 11340kg/m3Experimental:

3.- Enuncie y describa tres mtodos para el clculo de densidad de los lquidos.DENSIMETRO:Undensmetro, es uninstrumento de medicinque sirve para determinar ladensidad relativade los lquidos sin necesidad de calcular antes sumasayvolumen. Normalmente, est hecho de vidrio y consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar en posicin vertical. El trmino utilizado en ingls es hydrometer; sin embargo, en espaol, unhidrmetroes un instrumento muy diferente que sirve para medir el caudal, la velocidad o la presin de un lquido en movimiento.El densmetro se introduce vertical y cuidadosamente en el lquido hasta que flote libre y verticalmente. A continuacin, se observa en la escala graduada en el vstago del densmetro su nivel de hundimiento en el lquido; esa es la lectura de la medida de densidad relativa del lquido. En lquidos ligeros (v.g.,queroseno,gasolina,alcohol,...) el densmetro se hundir ms que en lquidos ms densos (comoagua salada,leche,...). De hecho, es usual tener dos instrumentos distintos: uno para los lquidos en general y otro para los lquidos poco densos, teniendo como diferencia la posicin de las marcas medidas.PICNOMETROElPicnmetroes un instrumento de medicin muy usado en el laboratorio deQumica. Es un pequeo envase devidrioque tiene una tapa biselada en el cual se encuentra un capilar. Picnmetro o botella de gravedad especfica, aparato que se utiliza para determinar las densidades de distintas sustancias. Tambin se conoce como frasco de densidades. Consiste en un pequeo frasco de vidrio de cuello estrecho, cerrado con un tapn esmerilado, hueco y que termina por su parte superior en un tubo capilar con graduaciones de tal manera que un volumen puede obtenerse con gran precisin. Esto permite medir la densidad de un fluido, en referencia a la de un fluido de densidad conocida como el agua o el mercurio.Se emplean para medir densidad de un fluido. Normalmente para la determinacin de la densidad de algunos productos especiales como las pinturas, se utilizan picnmetros metlicos. Si el frasco se pesa vaco, luego lleno deagua, y luego lleno del lquido problema, ladensidadde ste puede calcularse sencillamente.Para llenar el picnmetro se quita el tapn esmerilado, que est hueco o perforado, se aade la muestra con una probeta pequea, se rellena el picnmetro con agua destilada y se tapa. El lquido subir por el interior del tapn hasta el capilar. Puede ocurrir que incluso rebose, en cuyo caso se secara cuidadosamente por fuera procurando que el lquido llene totalmente el tapn o que el exceso se pueda medir con el capilar. As se determina el volumen de la muestra contenido en el recipiente.Algunos picnmetros, menos precisos, no tienen tapn, sino un cuello largo aforado; en este caso, el picnmetro se llenara hasta el enrase marcado en el cuello y de esta forma se conocera el volumen del lquido. La masa del lquido se determina por diferencia entre lamasadel picnmetro lleno y vaco, y la densidad del lquido ser el cociente entre su masa y el volumen que ocupa.Para el caso de la densidad de un slido cuyo tamao ha de ser adecuado a las dimensiones del picnmetro pesando el picnmetro con el slido y rellenando con agua destilada podemos obtener el volumen del slido si adems hemos calculado el volumen del picnmetro. Por otra parte, una vez obtenida la masa del slido podemos calcular su densidad. En este ltimo caso el tamao del slido ha de ser adecuado a las dimensiones del picnmetro y el slido no ha de reaccionar con el agua.BALANZA DE MOHR-WESTPHALLabalanza de Mohr-Westphales unabalanzade brazos desiguales que se utiliza para la determinacin dedensidadesde lquidos. En esencia, consta de un armazn o montura ajustable en altura sobre el que se apoya una varilla segmentada en dos brazos. El brazo ms corto termina en una pesa compacta fija, provista de una aguja que debe enfrentarse con otra aguja fijada al armazn para obtener el equilibrio. Del extremo del brazo largo pende, mediante un hilo delgado y ligero, uninmersorde vidrio que suele llevar incorporado untermmetropara medir latemperaturadel lquido cuya densidad se desea medir. En el brazo largo hay marcadas diez muescas, numeradas del 1 al 10. La balanza dispone de un juego de cinco jinetillos oreiters(del alemn,jinetes): dos grandes que, aunque diferentes en forma y funcin, tienen el mismo peso, y otros tres ms pequeos, cuyos pesos son la dcima, la centsima y la milsima de aquellos, respectivamente.

4.- CONCLUSIONES

Se utiliz varios mtodos para hallar las densidades de slidos y lquidos, los cuales unos mtodos tienes tienen mayor precisin que otros.

Se observa que el peso aparente de los cilindros de cobre y plomo utilizados varan segn el lquido en el que son sumergidos (agua, alcohol).

Es mejor obtener la densidad de un lquido de forma directa con el densmetro porque utilizando balanzas para hallar masas (se necesita las masas para usarlos en la ecuacin del mtodo de Arqumedes) se tiene un porcentaje de error que se aleja del valor terico de la densidad de un lquido.

5.- RECOMENDACIONES

Al momento de hallar el peso aparente de los cilindros de plomo y cobre, observar que los cilindros no toquen las paredes ni el fondo de la probeta.

Realizar las cinco medidas correspondientes segn se indica en cada tabla para obtener una aproximacin ms exacta ya sea en masa, altura, dimetro y peso aparente.