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7/25/2019 4-INFORME-DE-LABORATORIO.docx

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CURSO: Laboratorio de Física II

INTEGRANTES:

Quispe Ramírez Luis !"#$"#!%A &&&&&&&&&

Sairitupac Ramos 'ie(o !"#$"!)"F &&&&&&&&&

*ROFESOR: *ac+as ,os-

SECCION: .E/

4to Informe de Laboratorio:

“DENSIDAD Y TENSIÓN SUPERFICIA

!"#

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

SEMESTRE ACADÉMICO 2015-II

–––

#

HORARIO: jueves de 13-16 horas






ÍNDICE

1* r(logo.............................**//* Objetivos............................*0

3* Re#resentaci(n es!uem,tica del en(meno en estudio........**

0* 2undamento te(rico.......................***

* Hoja de datos..........................**4

6* 5,lculos" resultados $ gr,icos..................*** 1

* 5onclusiones $ comentarios....................10

7* 8ibliogra&a............................1

OBJETIVOS

)






• 9eterminar de manera e%#erimental la densidad media de algunos cuer#os mediante la

a#licaci(n del rinci#io de Ar!u&medes*

• 5om#render mejor las #ro#iedades de los l&!uidos #ara su buen uso en la vida

cotidiana*

• 9eterminar el coeiciente de tensi(n su#ericial de un l&!uido*

• Observar c(mo act+a el em#uje mediante el #rinci#io de Ar!u&medes*

• oder determinar la masa de un cuer#o $ el em#uje !ue un l&!uido ejerce sobre este

cuando est, totalmente sumergido*

• 5om#robar de manera e%#erimental la variaci(n en el coeiciente de tensi(n su#ericial

al adicionar un agente tenso activo a dicho l&!uido*

REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DEL FENÓMENO EN ESTUDIO

%






Densidad

Tensión S!e"#i$ia%

$

#0 Se estabi1iza 1a ba1a2za co2 1apesa a medir0

!0 Se retira 1a pesa 3 1ue(o se 4ue14e aestabi1izar co2 1os 5i2eti11os0

Lue(o como es co2ocida 1amasa de 1os 5i2eti11os 3 1aposici62 de 1a pesa iz7uierda esco2sta2te ap1ica2do est8ticapodremos ca1cu1ar 1a masa de






RIER ;<O9O:

=E>?@9O ;<O9O:

9

Co2 1a pipeta

11e2amos e1 ba1de+asta 7 e1 a2i11o sesepare de1 a(ua0

Estab1ecemos e1e7ui1ibrio co2 e1

a2i11o0

Co2 1a pipeta+acemos 7 e1

a(ua empa1meco2 e1 a2i11o0

*or 1timo e14a1or de 1a ;uerza

ap1icada por e1

ba1de co2 a(uaes e1 coe<cie2te

de 1a te2si62su er<cia10

Se sumer(e e1sistema e2 u2a

so1uci62 de a(ua 3deter(e2te0

*or 1timo seca1cu1a 1a te2si62

super<cia1ap1ica2do

e7ui1ibrio a1 tuboi2;erior0

Se mide 2ue4ame2te

1a a1tura 3 e1 a2c+o0






FUNDAMENTO TEÓRICO

DENSIDAD

En &sica la densidad" simboli)ada habitualmente #or la letra griega $ denominada en ocasiones

masa es#ec&ica" es una magnitud reerida a la cantidad de masa contenida en un determinadovolumen" $ #uede utili)arse en t'rminos absolutos o relativos* En t'rminos sencillos" un objeto#e!ueo $ #esado" como una #iedra o un tro)o de #lomo" es m,s denso !ue un objeto grande $liviano" como un corcho o un #oco de es#uma*

• 9ensidad absoluta

Ba densidad es la magnitud !ue e%#resa la relaci(n entre la masa $ el volumen de un cuer#o* =uunidad en el =istema Internacional es el Cilogramo #or metro c+bico DCgm3F" aun!ue recuente $colo!uialmente se e%#resa en gcm3* Ba densidad es una magnitud intensiva*

?sos

• 9ensidad absoluta

Ba densidad o densidad absoluta e%#resa la masa #or unidad de volumen*

9onde G es la densidad" m es la masa $ es el volumen del cuer#o*

• 9ensidad relativa

Ba densidad relativa es tambi'n llamada gravedad es#ec&ica o #eso es#ec&ico" $ es la relaci(nentre la densidad de una sustancia $ la de otra" tomada como #atr(n* >eneralmente #ara s(lidos $l&!uidos se em#lea el agua destilada" $ #ara gases" el aire o el hidr(geno*

9onde Gr es la densidad relativa" G es la densidad absoluta" $ G es la densidad de la sustancia*

ara los l&!uidos $ los s(lidos" la densidad de reerencia habitual es la del agua l&!uida a la #resi(nde 1 atm $ la tem#eratura de 0 5* En esas condiciones" la densidad absoluta del agua destilada es

de 1 Cgm3" es decir" 1 CgB*

ara los gases" la densidad de reerencia habitual es la del aire a la #resi(n de 1 atm $ latem#eratura de 5*

=

http://es.wikipedia.org/wiki/Letra_griega

http://es.wikipedia.org/wiki/Magnitudes_f%C3%ADsicas


http://es.wikipedia.org/wiki/Masa

http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen_(f%C3%ADsica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_intensiva

http://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera_(unidad)

http://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsius

http://es.wikipedia.org/wiki/Kilogramo



http://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico

http://es.wikipedia.org/wiki/Litro





http://es.wikipedia.org/wiki/Masa

http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen_(f%C3%ADsica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_intensiva




http://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico




http://es.wikipedia.org/wiki/Letra_griega






LA TENSIÓN SUPERFICIAL?na mol'cula en el interior de un l&!uido est, sometida a la acci(n de uer)as atractivas Dlo !uehemos denominado como cohesi(nF en todas las direcciones" siendo la resultante de todas ellasnula* ero si la mol'cula est, situada en la su#ericie del l&!uido" sure un conjunto de uer)as decohesi(n" cu$a resultante es #er#endicular a la su#ericie" e%#erimentando #ues una uer)a dirigidahacia el l&!uido* 9e a!u& !ue sea necesario consumir cierto trabajo #ara mover las mol'culas haciala su#ericie venciendo la resistencia de estas uer)as" #or lo !ue las mol'culas de la su#ericietienen m,s energ&a !ue las interiores*

=e deine cuantitativamente la tensi(n su#ericial como el trabajo !ue debe reali)arse #ara llevarmol'culas en n+mero suiciente desde el interior del l&!uido hasta la su#ericie #ara crear una nuevaunidad de su#ericie*

9ebido a estas uer)as" la su#ericie tiende a contraerse $ ocu#ar el ,rea m,s #e!uea #osible* =ise trata de una gota libre" tiende a tomar la orma es'rica como veremos a continuaci(n*

?n aliler #uede #or la tensi(n su#ericial l&!uida" lotar sobre la su#ericie del agua" a #esar de serla densidad del acero mucho ma$or !ue la del agua" $ cuando el aliler cae al ondo se observa !uelo hace con la #unta hacia abajo #or!ue #erora esta es#ecia de #el&cula donde se ejerce la tensi(nsu#ericial*

=i lan)amos un tra)o de #a#el al agua este no caer, al ondo sino !ue al ser su #eso mu$ escaso"res#ecto a la tensi(n su#ericial lotar,*

Otro caso mu$ #eculiar donde se com#rueba la a#licaci(n de la tensi(n su#ericial es en las araasde agua !ue circulan #or gran #arte de los r&os D$o lo he #odido com#robar concretamente en el r&o

<ormes a su #aso #or Ho$os del Es#inoF* Estas criaturas se #asean #or la su#ericie del agua comosi estuvieran caminando #or ella* or alguna ra)(n sus #ies no son mojados #or el agua" ormandoondas es'ricas al andar !ue mantienen a lote a cada uno de ellos* =e #uede com#robar !ue el#eso de la araa es el mismo !ue el #eso de la su#ericie de agua de estas ondas* or tanto latensi(n su#ericial generada con la creaci(n de estas ondas es la !ue so#orta el #eso $ mantiene alote a dichos animales*

>






&OJA DE DATOS

?






CÁLCULOS ' RESULTADOS

DETERMINACION DEL DENSIDAD

1F 9eterminar la densidad de cada una de las muestras met,licas

ara determinar las masas usaremos la / condici(n de e!uilibrio:

ara determinar la densidad usaremos el #rinci#io de Ar!uimedes:

• asa del metal bronce :14*/3 gr

5alculando el em#uje de m1:

E1 % 1u J D1*3 % /uF% 1

-3

% 4*71E1 J*//76 @

9ensidad del 8ronce

=e sabe : ρbr

ρliq

=m× g

E

→ ρbronce J 4*33 gcm3

• asa del metal #lomo : 04*41 gr

5alculando el em#uje de m/:

E/ % 1u J D1*/ % /u K 1*3 % 3uF% 1 -3 % 4*71

E/ J *3/3 @

#"

E= ρliq × g × V s






9ensidad del lomo

=e sabe : ρ pb

ρliq

=m× g

E

→ ρ plomo J4*3 gcm3

/F 9eterminar la densidad del tecnho#or

asa del tecnho#or: 1*1gr

5alculando el em#uje:

DEbr K EtecF% 1u J D/*1 % 3u K 1*3 % 0u K /* % uF% 1-3 % 4*71

Etec J *144/0 @9ensidad del < ecnho#or

ρtec

ρliq

=m× g

E

→ρtec=¿ *44 gcm3

TENSION SUPERFICIAL

rimer m'todo:2:uer)a necesaria #ara vencer la tension su#ericial

2 % 1 J D1*/ % 1u K 1 % 4uF% 1 -3 % 4*71

2 J *1773/ @

=egundo metodo:

##

2J






∑ F x J - / γ D/aF- /<senL J

DF% cosL J D0 γ a K /<senLF% cosL

cosL J 0 γ a cosL K /<senL cosL

cosL J 0 γ a cosL K <sen/L..DIF

∑ F y J / γ D/hF – /<cosL J

D0 γ hF% senL J D/<cosLF% senL

0 γ hsenL J <sen/L..DIIF

9E DIIF M DIF:

γ J

P

4(a+htanα ) or relaciones metricas:

h/ J Da–bFD/R – a K bF

luego:

#!

J mg






γ J P

2 (2 R+b−a+b+a )

γ J P

2( h2

(a−b)+b+a)

Reem#la)ando en nuestros datos:

γ = 0.6×10

−3×9.81

2

(

0.00322

0.001+0.023+0.022

)γ =53.27×10

−3 N /m

#)






CONCLUSIONES

El acercamiento entre tubos se debe a la tensi(n su#ericial*

• El cobre $ el #lomo debido a !ue su densidad es mucho ma$or !ue el agua se hunden en la

mismaN a dierencia del tecno#or ! lota en el agua debido a !ue su densidad es muchoma$or*

• Bas ecuaciones de e!uilibrio enseadas en clase ueron undamentales #ara encontrar tantola masa como el volumen de las #esas*

• Bas densidades obtenidas en los resultados tienen un margen de error con res#ecto a lasverdaderas densidades encontradas en internet*

#%






BIBLIOGRAFÍA

• 2rancis =ears*" arC emansC$*" Hugh Moung*" Roger 2reedman* 2&sicauniversitaria* 9'cimo =egunda edici(n" vol* 1" 5a#* PI" #,g* 06-063* Editorialearson Educaci(n* '%ico* /0*

• =ERQAM* 2&sica *<omo II E9I<ORIAB c>ra Hill *5a#*PIII" #,g*00-07*<erceraEdici(n *'%ico "1443*

2acultad de 5iencias" ?niversidad @acional de Ingenier&a* anual de Baboratorio de2&sica* Edici(n 1444* E%#erimento 1" #,g*6-7* Editorial ?niversidad @acional deIngenier&a* er+" 1444*

• Hugo edina >u)man* 2isica /* 5a#* 0" #,g* 13/-13* er+* /4*

#$

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