Física
Relación masa volúmen
Práctica de Física No. 4
Relación Masa-Volumen
Resumen
Mediante una balanza y una probeta medimos la masa y volumen de distintos fluidos y objetos. Entre ellos, cilindros de metal de distintas proporciones, aceite, shampoo, glicerina y alcohol industrial. Con los datos obtenidos y utilizando la fórmula de densidad encontramos la densidad de cada sustancia.
Utilizando los datos comprobamos la función de la densidad y graficamos la masa contra el volumen obteniendo graficas de forma de línea recta que parte del origen.
Introducción
La masa es una magnitud escalar. La masa de un cuerpo representa, por consiguiente, la fuerza por unidad de aceleración. Puesto que la experiencia demuestra que la razón de la fuerza a la aceleración es siempre la misma para un cuerpo dado, basta hacer una sola medida de fuerza y aceleración para determinar la masa.
La relación más útil para la densidad toma en cuenta que la masa es una constante universal sin importar la gravedad, es decir, en lugar de usar el peso de un objeto se utiliza la masa, ya que el peso está influido por la gravedad. La densidad de un cuerpo se define como la razón de su masa a su volumen.
Las unidades de densidad son la razón de una unidad de masa a una unidad de volumen, es decir, gramos por centímetro cúbico, kilogramos por metro cúbico, o slugs por pie cúbico.
Datos Experimentales
Introducción
g./cm3 , Kg/m3 , slug/pie3
La masa es directamente proporcional al volumen por la densidad. El volumen es directamente proporcional a la densidad entre la masa.
Son similares porque ambas tienen una constante, la diferencia es que una es una multiplicación y la otra es una división.
Las dos ecuaciones obtenidas con anterioridad son lineales ya que están en proporción directa y tienen una constante de proporcionalidad que es la densidad r.
Son similares ya que se multiplica una variable por una constante, sin embargo, en la segunda ecuación se tiene una división, pero de cualquier forma da una línea recta que parte del origen.
Observando el comportamiento experimental
Si no es agua destilada tiene por lo general otras sustancias mezcladas en el agua, y por tanto, la medición pierde su exactitud ya que no se tiene agua pura sino que es una mezcla.
(Gráfica anexa en la sección de tablas)
Las graficas son lineales al origen.
Los números que se obtuvieron en la gráfica, por medio de la formula de pendiente equivale a la densidad, la cual es igual a la masa entre el volumen y es una línea recta que parte del origen.
Tablas
| Objetos de aluminio | Masa ð 0.05 g | Volumen ð 0.5 cm3 |
| Cilindro 2 cm largo | 6.8 g | 3 cm3 |
| Cilindro 4 cm largo | 13.6 g | 5 cm3 |
| Cilindro 5 cm largo | 17.1 g | 7 cm3 |
| Cilindro 5 cm largo, 1.5 cm ancho | 27.5 g | 10 cm3 |
| Cilindro 7 cm largo | 23.8 g | 9 cm3 |
| Cilindro 8 cm largo | 27.2 g | 10 cm3 |
Glicerina
| Masa ð 0.05 g | Volumen ð 0.5 cm3 |
| 11.3 | 10 |
| 24.6 | 20 |
| 37.1 | 30 |
| 49.1 | 40 |
| 61.2 | 50 |
| 74.4 | 60 |
| 86.8 | 70 |
| 98.4 | 80 |
| 111.4 | 90 |
| 124.1 | 100 |
Aceite
| Masa ð 0.05 g | Volumen ð 0.5 cm3 |
| 5.8 | 10 |
| 15.2 | 20 |
| 24.2 | 30 |
| 33.4 | 40 |
| 42.6 | 50 |
| 52.6 | 60 |
| 61.4 | 70 |
| 70.6 | 80 |
| 80.3 | 90 |
| 90 | 100 |
Shampoo
| Masa ð 0.05 g | Volumen ð 0.5 cm3 |
| 9.6 | 10 |
| 19.5 | 20 |
| 30.1 | 30 |
| 40.1 | 40 |
| 49.9 | 50 |
| 60.2 | 60 |
| 70 | 70 |
| 80.3 | 80 |
| 90.2 | 90 |
| 100.8 | 100 |
Alcohol Industrial
| Masa ð 0.05 g | Volumen ð 0.5 cm3 |
| 7.8 | 10 |
| 15.9 | 20 |
| 23.3 | 30 |
| 31.4 | 40 |
| 39.9 | 50 |
| 47.9 | 60 |
| 56.1 | 70 |
| 65.1 | 80 |
| 72.7 | 90 |
| 81.4 | 100 |
Conclusión
Los resultados que se obtuvieron en la medición de las masas y volúmenes de las distintas sustancias fueron graficados como masa contra volumen. La pendiente de la gráfica que se obtuvo es la densidad de dicha sustancia. Esta pendiente siempre es constante para cada sustancia. Por medio de la gráfica comprobamos la fórmula de la densidad, que se cumplió en cada uno de los casos y en cada gráfica de las distintas sustancias.
Después de realizar la investigación me di cuenta de que las densidades son casi las mismas a las que encontré en la investigación, resultando que la experimentación fue buena ya que se obtuvieron los resultados esperados: deducir la fórmula de densidad, utilizar la incertidumbre, graficar y obtener las densidades de las sustancias.
Bibliografía
1. Sears y Zemansky
Física general
Edit. Aguilar
Madrid, España, 1957
Pgs. 76, 219-221
2. Tippens
Física, conceptos y aplicaciones
McGraw Hill
Mexico, 1991
Pgs. 288-290
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| Enviado por: | Israel Mercader Pérez |
| Idioma: | castellano |
| País: | España |
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