fisica aplicada en ingenieria civil: agosto 2011

sábado, 13 de agosto de 2011

“Todo sólido de volumen V sumergido en un fluido, experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desalojado”. ARQUIMEDES

A continuación vamos a plantear tres metodos por los cules podemos hallar la densidad de un solido:

METODOS:

1 - Determinación de la densidad por el método de la probeta
El sólido se sumerge con cuidado y completamente en una probeta que contiene un volumen exacto de agua (V_o ). Luego se lee cuidadosamente el volumen final (V_f ). El volumen del sólido corresponde a la diferencia:

V =

V = V_f - V_o

con los datos obtenidos se puede determinar la densidad del solido.

Método de la probeta

http://www.google.com.co/imgres?q=formula+metodo+de+la+probeta+para+un+solido&um=1&hl=es&sa=N&tbm=isch&tbnid=t2-SLQAdDIwo0M:&imgrefurl=http://www.blogger.com/feeds/5539325180571629037/posts/default&docid=H8uXyL2vzqr6BM&w=163&h=220&ei=7_1GTuyYIIu6tgeNodz3BQ&zoom=1&iact=hc&vpx=201&vpy=228&dur=2015&hovh=176&hovw=130&tx=101&ty=75&page=1&tbnh=170&tbnw=126&start=0&ndsp=17&ved=1t:429,r:4,s:0&biw=1366&bih=591

2 - Determinación de la densidad por el principio de Arquímedes
Se pesa un vaso de precipitados (en su lugar puede usarse un recipiente plástico) parcialmente lleno de agua (w_b). Luego se ata el sólido con un hilo delgado y se suspende en el beaker con agua tal como se ilustra en la figura. Asegurarse de que el sólido no toque las paredes del vaso. Se obtiene el peso del sistema y se anota su peso como w_T.

Principio de Arquímedes

http://www.google.com.co/imgres?q=METODO+DE+ARQUIMEDES&um=1&hl=es&tbm=isch&tbnid=_DsOvqg-LnF1yM:&imgrefurl=http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica02.htm&docid=4wq_VyfSjLb2OM&w=283&h=257&ei=Rv5GTunwB8aatwffivXtBQ&zoom=1&iact=hc&vpx=582&vpy=114&dur=659&hovh=205&hovw=226&tx=125&ty=117&page=1&tbnh=114&tbnw=126&start=0&ndsp=22&ved=1t:429,r:3,s:0&biw=1366&bih=591

La cuerda sostiene el peso del sólido pero no anula el empuje, de tal manera que w_T es igual al peso del recipiente con agua más el empuje (peso del agua desalojada por el sólido, w_des).con la siguiente ecuacion:

E = mg = w - w_b = Vd_L

Teniendo en cuenta la ecuación anterior, la densidad se puede calcular a partir de la expresión:

donde, si el líquido es agua, d_L corresponde a 1.00 g/mL.

BIBLIOGRAFIA:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/balanza/balanza.htm
http://www.ucm.es/info/Geofis/practicas/prac08r.pdf
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/estatica_fluidos/lb02_densidad_solidos.php
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/aerometro/aerometro.htm

1- Según la ley de Arquimedes, la flotabilidad de un cuerpo es cuando, dicho cuerpo esta en completo equilibrio y flota en un fluido, segun esto Arquimedes dice que el peso es igula al empuje que ejerce el fluido al solido, de lo cual se planteo la siguiente formula:

ρ = m/v

mg = ρfluido.v.g

donde mg= peso, ρfluido= la densidad del fluido, v= volumen y g= gravedad.

Con esta informacion podemos calcular la masa y el volumen de la parte que se encuentra sumergida del solido, luego de esto se puede determinar la densidad del fluido. Y la formula para hallar la densidad del fluido es la siguiente:

ρfluido= mg/v.g

"Para tener una medida precisa de la densidad del fluido tambien se debe tener en cuenta la temperatura del fluido, por que amedida que la temperatura del fluido aumenta asi la densidad del fluido se vuelve ligeramente menor."

http://www.google.com.co/imgres?q=flotabilidad+de+los+cuerpos&hl=es&gbv=2&tbm=isch&tbnid=-w3lJPpYigdvdM:&imgrefurl=http://www.darwin-milenium.com/estudiante/Fisica/Temario/Tema4.htm&docid=wRI0ChutEeP-VM&w=212&h=121&ei=8NFGTq2bCcugtgeX5sXwBQ&zoom=1&iact=hc&vpx=600&vpy=129&dur=2129&hovh=96&hovw=169&tx=109&ty=47&page=1&tbnh=96&tbnw=169&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:2,s:0&biw=1366&bih=591

2- Otra forma de medir la densidad de un fluido es por el metodo del picnometro (es un un pequño frasco de vidrio con volumen conicido) dice que se llena el picnometro de agua y se pesa. conociendo estos datos se puede calcular la densidad del fluido. con la siguiente formula: