UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA. FÍSICA II PRÁCTICA 35 DENSIDAD DE UN LÍQUIDO.

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Felipe Montero Moya
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1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II PRÁCTICA 35 DENSIDAD DE UN LÍQUIDO OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE: DEMOSTRAR EL CÁLCULO DE DENSIDAD A PARTIR DE LA MEDICIÓN DE LA MASA Y EL VOLUMEN CALCULAR LA DENSIDAD DE UN OBJETO A PARTIR DE CONOCER EL PESO

2 351 MARCO TEÓRICO En física y química, la densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia En pocas palabras la densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa La densidad de los líquidos es la relación que existe entre la masa y volumen de un líquido, siendo ésta una magnitud intensiva ya que no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un sistema, por lo que cuyo valor permanece inalterable, por este motivo no son propiedades aditivas 352 FORMULACIÓN MATEMÁTICA + ; + + masa del recipiente vacío masa de la bola suspendida en el recipiente masa del recipiente y bola reposando al fondo densidad del agua 1000 ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / DENSIDAD DE UN LÍQUIDO 186

3 353 MATERIALES 1 Balanza granataria 1 Probeta 354 DIAGRAMA 355 PARTE EXPERIMENTAL 1 Aceite 1 Pesar la probeta vacía ProbetaVacía 2 Colocar aceite en la probeta, la cantidad indicada por el instructor ml: 3 Pesar la probeta con el aceite y determinar la masa del aceite ProbetaLlena maceite: 4 Con los datos obtenidos, calcular la densidad del aceite ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / DENSIDAD DE UN LÍQUIDO 187

4 CONCLUSIONES: Actividad Complementaria Coloque un vaso de precipitado con agua cuya densidad es de 1000 Kg/m 3 como se ilustra en la figura Primero determine el peso del vaso y el agua W Luego introduzca la bola de metal amarrada a una cuerda sin que la bola toque el fondo y calcule el peso W ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / DENSIDAD DE UN LÍQUIDO 188

5 Posteriormente suelte el cuerpo y calcule el peso dejando que la bola repose en el fondo del vaso, como se observa en la figura W Finalmente determine la densidad de la bola ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / DENSIDAD DE UN LÍQUIDO 189

6 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II PRÁCTICA 36 PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y MANOMÉTRICA OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE: ESTABLECER LA DIFERENCIA ENTRE PRESIÓN ABSOLUTA Y PRESIÓN MANOMÉTRICA DEMOSTRAR EL VALOR DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y PRESIÓN MANOMÉTRICA DETERMINAR LA PRESIÓN DE UN GAS CON EL USO DEL MANÓMETRO DE TUBO EN U

7 361 MARCO TEÓRICO La presión de los fluidos puede ser Absoluta o Manométrica En el primer caso, se tiene una presión referida a la presión cero en el vacío Por otra parte, la presión manométrica que se obtiene directamente de un manómetro, indica la diferencia entre la presión de un punto determinado de un fluido y la presión Atmosférica Una de las propiedades de los fluidos es que dos puntos en un mismo líquido y a la misma profundidad tienen la misma presión En un fluido gaseoso, la presión es la misma a cualquier profundidad La Presión es entonces por definición la magnitud de la fuerza (perpendicular) por unidad de área El manómetro de tubo en forma de U, conforma un sistema de medición más bien absoluto y no depende, por lo tanto, de calibración Esta ventaja lo hace un artefacto muy común Su desventaja principal es la longitud de tubos necesarios para una medición de presiones altas FORMULACIÓN MATEMÁTICA MATERIALES 1 Tubo en U 1 Agua 1 Juego de jeringas + [ ] 1 Globo 1 Metro ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y MANOMÉTRICA 191

364 DIAGRAMA 365 PARTE EXPERIMENTAL 1 Verter el líquido manométrico (Agua) en el tubo delgado, hasta una altura de 40 a 50 cm, tomando como referencia el fondo del tubo 2 Inflar el globo (con poco

8 364 DIAGRAMA 365 PARTE EXPERIMENTAL 1 Verter el líquido manométrico (Agua) en el tubo delgado, hasta una altura de 40 a 50 cm, tomando como referencia el fondo del tubo 2 Inflar el globo (con poco aire), y colocarlo como se muestra en el diagrama, haciéndole un pequeño giro al globo para evitar el paso de aire y luego soltarlo despacio y con mucho cuidado para no derramar el líquido 3 Medir las alturas h1 y h2 que se muestran en la figura h1: h2: 4 Proceda ahora a determinar las diferencias de altura, a partir de las h: mediciones de las alturas h1 y h2 realizadas en el paso anterior ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y MANOMÉTRICA 192

9 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II PRÁCTICA 37 PRESIÓN EN FLUIDOS OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE: APLICAR LA ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA ESTÁTICA DE FLUIDOS DETERMINAR LA DENSIDAD DE LÍQUIDOS NO MISCIBLES CON AGUA MEDIANTE UN TUBO EN FORMA DE U

10 371 MARCO TEÓRICO Uso del tubo en forma de U para la medición de densidad Se trata de un tubo transparente doblado en forma de U y abierto en ambos extremos Por cada rama se vierten dos líquidos de diferente densidad e inmiscibles entre sí No importa cuál ocupe el fondo del tubo, pero siempre ocurrirá que el de menor densidad va a quedar por arriba del más denso La presión P a una profundidad h bajo un punto en el líquido donde la presión es P0 es mayor por una cantidad ρgh Si el líquido se abre a la atmósfera y P0 es la presión en la superficie del líquido, en tal caso P0 es la presión atmosférica FORMULACIÓN MATEMÁTICA MATERIALES 1 Tubo en forma de U 1 Agua 1 Diésel + 1 Juego de jeringas 1 Metro ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRESIÓN EN FLUIDOS 195

una de las ramas del tubo en U, provocando un desnivel 3 Medir las alturas h1, h2 y h3 tomando como referencia el

11 374 DIAGRAMA 375 PARTE EXPERIMENTAL 1 Colocar agua en el interior del tubo en U, hasta una altura de 40 a 50 cm, tomando como referencia el fondo del tubo Tal como se muestra en la figura 2 Verter cuidadosamente aceite diésel en una de las ramas del tubo en U, provocando un desnivel 3 Medir las alturas h1, h2 y h3 tomando como referencia el fondo del tubo en U, tal como se observa en la figura h1: h2: h3: ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRESIÓN EN FLUIDOS 196

4 Proceda ahora a determinar las diferencias de altura (columnas de líquido h1 y h2) a partir de las mediciones de las alturas h1, h2 y h3 realizadas en el paso anterior h1: h2: 5 Haga el diagrama

12 4 Proceda ahora a determinar las diferencias de altura (columnas de líquido h1 y h2) a partir de las mediciones de las alturas h1, h2 y h3 realizadas en el paso anterior h1: h2: 5 Haga el diagrama que describa al sistema 6 Tomando la Densidad del agua como Calcular la densidad del líquido desconocido aplicando el concepto de igualdad de presiones a un mismo nivel ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRESIÓN EN FLUIDOS 197

13 CONCLUSIONES: ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRESIÓN EN FLUIDOS 198

14 5 Haga el diagrama que describa al sistema 6 Con los datos anteriores y asumiendo que la densidad del agua es calcular la presión en el gas CONCLUSIONES: ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y MANOMÉTRICA 193

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