UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA: INGENIERIA CIVIL
DOCENTE: DOBBERTIN SÁNCHEZ, SEGUNDO ENRIQUE
CURSO: FISICA II
TITULO DE LA PRÁCTICA: DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO Y GRAVEDAD ESPECÍFICA DE UN SÓLIDO
ALUMNO:
CÓDIGO LOPEZ SALAZAR, ALEXANDER 713131 QUISPE SLAZAR, ANDRE SALDAÑA MEJIA, NOLVER
712423
LUGAR Y FECHA: CAJAMARCA 27/05/2016
FÍSICA II - LABORATORIO Página 1
2)
RESUMEN
TEMA Determinación del peso específico y gravedad específica de un sólido
OBJETIVOS Objetivos generales
Reforzar los conocimientos adquiridos en clase sobre Hidrostática y el Principio de Arquímedes.
Comprender y analizar el principio de Arquímedes y los conceptos de peso específico y gravedad Específica.
Objetivos específicos
Determinar el peso específico y la gravedad específica de diferentes sólidos a una presión atmosférica.
PROCEDIMIENTO (como se hizo el experimento)
Se inició con la explicación e indicaciones del docente, abordando el tema de “Densidad, Volumen específico y Peso Específico de un líquido ”.
Se llenó la probeta con agua hasta un volumen inicial (se repetir este paso para los otros dos líquidos). Y se anotar los datos en la tabla 2.
Se armó el esquema que se muestra en la figura 1. (Anexo N°3)
Se colgó una masa de acero, hierro o cobre del sensor de fuerza.
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Medimos el peso real (peso en aire) de un cuerpo pequeño con el sensor de fuerza conectado LabQuest2. Anotamos el dato registrado del LabQuest2 en la tabla 2 (se repitió el mismo paso para los otros dos cuerpos). (Anexo N°3)
Sumergimos la pesa en la probeta con agua y anotamos los resultados en la tabla 3 (repetir este procedimiento para cada líquido).
3)
Repetimos el procedimiento para las otras masas restantes.
INTRODUCCIÓN En esta práctica determinaremos el peso específico y la gravedad especifica de las solidos brindadas en el laboratorio .La gravedad especifica es un tipo particular de densidad relativa es una medida de cuanto material se encuentra comprimido en un espacio determinando, es la cantidad de una masa por unidad de volumen y peso. En esta presente práctica realizaremos mediciones con ayuda de balanza, probeta, LabQuest 2, para poder determinar el peso específico y la gravedad específico de los sólidos (agua, Glicerina, aceite), es de suma importancia determinar sus propiedades, ya que a partir de ellas se puede definir su comportamiento ante fuerzas o acciones externas, como son la temperatura, la atracción de la gravedad para esto se necesita utilizar la fórmula de la densidad, es así que los valores encontrados, indican que el agua es más densa que el aceite, obteniendo este resultamos consideramos que la practica fue desarrollada de manera correcta. Cuando se sumerge un cuerpo dentro de un fluido se observa que tiende a flotar demostrando que existe una fuerza ascendente. Esta fuerza ascendente actúa sobre todo tipo de objeto sumergido sea pesado o liviano y se d ebe a la presión hidrostática que ejerce el fluido, como se muestra en la figura. Consideremos en el interior de un fluido, colocada horizontalmente una caja rectangular.
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Cuya superficie superior e inferior tiene la misma área A. Sin tener en cuenta el peso de la caja vamos a calcular la resultante de las fuerzas sobre sus 6 caras debido a la presión del fluido. Las fuerzas laterales se encuentran en equilibrio o se anulan debido a que vienen en pares por tanto no hay resultante en la dirección horizontal. De acuerdo con la figura tenemos:
La resultante es Que se puede escribir de la siguiente forma:
Donde V = ρgA (y2 - y1), es el volumen de la caja que es igual al volumen líquido desalojado por la caja. Por consiguiente, podemos concluir que la fuerza F que está dirigida hacia arriba. Es una fuerza ascendente debida a la presión del líquido y su valor es igual al peso del fluido desalojado como se puede ver examinando la ecuación (F=ρgV)
El Principio De Arquímedes nos dice que todo cuerpo sumergido total o parcialmente experimenta una fuerza ascendente denominada empuje (E) cu yo valor es igual al peso del fluido desalojado.
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Si esa fuerza variable está dada por un resorte, el valor de la fuerza se define como F =kx. Entonces el valor de trabajo del resorte usando la ecuación es.
Siendo ρ la densidad del líquido, V el volumen desalojado y r= ρg el peso específico del
líquido. Este principio explica la flotación de los cuerpos y es muy útil en la determinación de densidades de líquidos o sólidos e incluso gravedades específicas. El peso específico del sólido está dado por :
La gravedad específica se define si el líquido en el cual se sumerge el cuerpo es agua. Al dividir el peso específico del sólido y el peso específico del agua y así obtenemos la gravedad específica o peso relativo del cuerpo:
Donde Wreal Es el peso del sólido obtenido en el aire (Wreal = mg) y Waparente Es el peso obtenido en el fluido. La gravedad específica no es sino la comparación de las masas de igual volumen entre el cuerpo y el agua. Es decir, también se lo puede definir como el cociente entre la densidad absoluta del cuerpo y la densidad absoluta del agua (a 4°C). De lo anteriores se puede obtener: (gs.mH2O = ms)
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TABLA 1. GRAVEDADES ESPECÍFICAS DE ALGUNOS SÓLIDOS
4)
MONTAJE EXPERIMENTAL
Imagen del experimento
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Materiales, equipos e instrumentos 01 Labquest2 01 sensor de fuerza de rango dual 01 probeta de 250 ml 01 pinza 03 pequeñas masas (Acero, Hierro y cobre) 03 líquidos a ensayar (Agua, aceite y glicerina)
Diagrama de flujo
DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO GRAVEDAD ESPECÍFICA DE UN SÓLIDO
Y
1) Se llenó la probeta con agua
4) Medimos el peso real (peso en
hasta un volumen inicial (se repetir
aire) de un cuerpo pequeño con el
este paso para los otros dos
sensor
líquidos). Y se anotó los datos en
LabQuest2. Anotamos el dato
la tabla 2.
registrado del LabQuest2 en la
de
fuerza
conectado
tabla 2 (se repitió el mismo paso para los otros dos cuerpos).
(Anexo N°3) 2) Se armó el esquema que se
5) Sumergimos la pesa en la
muestra en la figura 1. (Anexo
probeta con agua y anotamos los
N°3)
resultados en la tabla 3 (repetir este procedimiento para cada líquido). Anotamos
3) Se colgó una masa de acero, hierro o cobre del sensor de fuerza. Anotamos
6) Repetimos el procedimiento para las otras masas restantes.
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5) ANÁLISIS Y DISCUCIÓN DE RESULTADOS
TABLA N°02: Volumen de los líquidos Liquido
Volumen inicial (ml)
Agua
130 ml
Aceite
90 ml
Glicerina
124 ml
TABLA N°3: Pesos de las masas Solido
Peso real (N)
Acero
2N
Hierro
1.93 N
cobre
-----------
TABLA N°4: Peso aparente de los solidos
Pesos
Fluido
Volumen desalojado
Peso aparente de los solidos
Acero
Hierro
Acero
Hierro
Cobre
Acero
Hierro
Cobre
207.6
200.6
Agua
26 ml
26 ml
----------
1.75 N
1.69 N
----------
207.6
200.6
Aceite
26 ml
28 ml
-----------
1.72 N
1.77 N
---------
207.6
200.6
Glicerina
24 ml
28 ml
----------
1.63 N
1.69 N
---------
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PROCESAMIENTO DE DATOS: Para el llenado de las tablas N° 5 y 6 Peso específico: Agua
(acero) =
ꭇ
(hierro) =
ꭇ
=
ꭇ
=
ꭇ
2 2.610−5
1.93 2.610−5
= 76923.08 = 74230.78
Peso específico: Aceite (acero) =
ꭇ
(hierro) =
ꭇ
=
ꭇ
2 2.610−5
=
ꭇ
= 76923.08
1,93 2.810−5
= 68928.57
Peso específico: glicerina (acero) =
ꭇ
(hierro) =
ꭇ
=
ꭇ
2 2.410−5
=
ꭇ
= 83333.33
1.93 2.810−5
= 68928.57
TABLA N°5: Peso específico del solido Liquido
Peso específico del solido Acero
Hierro
Cobre
Agua
76923.08
74230.78
----------
Aceite
76923.08
68928.57
---------
Glicerina
83333.33
68928.57
---------
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Gravedad específica: Agua
s(acero) =
s(hierro) =
− −
2(9.81)
=
=
2(9.81) − 1.75
= 1.0979
(1.93)(9.81) 1.93(9.81) − 1.69
= 1.0980
Gravedad específica: Aceite s(acero) =
−
s(hierro) =
−
=
=
(2)(9.81) (2)(9.81) − 1.72 (1.93)(9.81)
1.93(9.81) − 1.77
= 1.0960
= 1.1031
Gravedad específica: Glicerina s(acero) =
−
s(hierro) =
−
(2)(9.81) = = 1.0906 (2)(9.81) − 1.63 =
(1.93)(9.81) (1.93)(9.81) − 1.69
= 1.0980
TABLA N°6: Gravedad especifica del solido Liquido
Gravedad especifica del solido Acero
Hierro
Cobre
Agua
1.0979
1.0980
----------
Aceite
1.0960
1.1031
---------
Glicerina
1.0906
1.0980
---------
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6) CUESTIONARIO Construir un cuadro comparativo, de los valores teóricos y valores experimentales obtenidos, para cada magnitud peso específico y gravedad específica de cada sólido. Liquido
Peso específico del solido Acero
Hierro
Cobre
Agua
76923.08
74230.78
----------
Aceite
76923.08
68928.57
---------
Glicerina
83333.33
68928.57
---------
Liquido
Gravedad especifica del solido Acero
Hierro
Cobre
Agua
1.0979
1.0980
----------
Aceite
1.0960
1.1031
---------
Glicerina
1.0906
1.0980
---------
Determinar el margen de error relativo porcentual. ¿Son aceptables los valores obtenidos? Si son aceptables dichos valores, ya que estos viene a varia en la parte de los decimales
El resultado obtenido, ¿Está dentro de la tolerancia del experimento? Si se encuentran dentro de la tolerancia del experimento
¿Tendrá un globo vacío precisamente el mismo peso aparente sobre una balanza que uno lleno con aire? Explique. Parecerá tener el mismo peso porque los gases apenas tienen masa, pero para saber el peso exacto habría que tener en cuenta la masa de dicho gas.
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7) CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES Llegamos a las siguientes conclusiones:
Concluimos, que la gravedad especifica de un material, nos permite decir qué clase de material puede ser, teniendo en cuenta su peso, ya que es una relación del material
Concluimos que el objetivo principal de la práctica era conocer lo qué es el peso específico y gravedad específica de diferentes solidos a una presión atmosférica.
RECOMENDACIONES
Se recomienda, usar los materiales de laboratorio de física de una manera adecuada, para que de esa manera lograr buenos resultados al culminar nuestro experimento.
Recomendamos, utilizar las formulas y unidades adecuadas para realizar los cálculos finales del peso específico y gravedad especifica de un sólido.
8) BIBLIOGRAFÍA
Manual. L (2016). Manual de física II. Recuperado el 01 de junio de 2016, de http://www.manualdefisica2.es
Giles. S (2015). Peso específico y gravedad especifica de un sólido. Recuperado el 01 de junio de 2016, de http:/www.es.-pesoespecificogravedadespecifica.com
Monografías. F (2013). Determinación del peso específico -monografías. Recuperado
el
02
de
junio
de
2016,
en
http://www.monografias-
pesoespecificoygravedadespecificadeunsolido.com FÍSICA II - LABORATORIO Página 12
9)
ANEXOS ANEXO 1: TABLA N°02: Volumen de los líquidos Liquido
Volumen inicial (ml)
Agua
130 ml
Aceite
90 ml
Glicerina
124 ml
TABLA N°3: Pesos de las masas Solido
Peso real (N)
Acero
2N
Hierro
1.93 N
cobre
-----------
TABLA N°4: Peso aparente de los solidos
Pesos
Fluido
Volumen desalojado
Peso aparente de los solidos
Acero
Hierro
Acero
Hierro
Cobre
Acero
Hierro
Cobre
207.6
200.6
Agua
26 ml
26 ml
----------
1.75 N
1.69 N
----------
207.6
200.6
Aceite
26 ml
28 ml
-----------
1.72 N
1.77 N
---------
207.6
200.6
Glicerina
24 ml
28 ml
----------
1.63 N
1.69 N
---------
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ANEXO 2: Calculo de resultados Liquido
Peso específico del solido Acero
Hierro
Cobre
Agua
76923.08
74230.78
----------
Aceite
76923.08
68928.57
---------
Glicerina
83333.33
68928.57
---------
Liquido
Gravedad especifica del solido Acero
Hierro
Cobre
Agua
1.0979
1.0980
----------
Aceite
1.0960
1.1031
---------
Glicerina
1.0906
1.0980
---------
ANEXO 3: Imagen del experimento
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ANEXO 4: imagen del experimento
ANEXO N°5: Se emplearon las siguientes formulas, para realizar dichos cálculos en el laboratorio de física Para encontrar el peso específico del solido
Para encontrar la gravedad específico
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