martes, 18 de septiembre de 2012

ACTIVIDAD 1: ARQUÍMEDES. EL PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA.

Dinamómetro:  EL dinamómetro es aquel aparato que utilizamos para medir el peso. Está formado por un cilindro de plástico que en su interior contiene un muelle que sujeta una lámina de metal, la cual sujeta el objeto que vamos a pesar.Al inicio de la lámina de metal hay un indicador de medida para saber cual es el peso del objeto en cuestión. La precisión es de un quinto de la décima parte de un Newton. Lo máximo que puede llegar a medir es un Newton y tiene gran rapidez.
U40811_02_Dinamometro-500-g-5-N-codificado-a-color.jpg (400×400)

Calibre: El calibre es el aparato que utilizamos para medir longitud. Esta formado por metal, que tiene cuatro aperturas, dos arriba y dos abajo, que según su apertura, ayudándonos de la regla que tiene, mide la longitud de un objeto con máxima precisión. La precisión es de milímetro y es instantáneo.   VÍDEO SOBRE EL PIE DE REY O CALIBRE
calibre.gif (838×358)

Balanza: Es el intrumento de medida de la masa. Se compone de un plato metálico sobre lo que posamos el objeto que se va a pesar, el aparato está conectado a una instalación eléctrica que nos indica cual es la masa del objeto a través de una pantalla, el objeto también tiene un tornillo de calibración. Lo mínimo que puede llegar a medir es 0,1 g. Tiene mucha sensibilidad y no es un instrumento excesivamente rápido.
572 KEISEL.jpg (300×300) VÍDEO DE LA BALANZA


La unidad de medida del peso es el Newton, la de la masa es el Kilogramo, y la unidad de medida del volumen so los metros cúbicos. De estas tres magnitudes el peso y el volumen son magnitudes derivadas puesto que para hallar  un N tenemos que hacer la siguiente ecuación  N=Kg\cdot{m}/s^2 y la unidad de medida del volumen es el metro cúbico que es m·m·m.
Por otro lado la masa es una magnitud fundamental.
Para expresar que el peso y el volumen son magnitudes derivadas ( de una forma más vistosa y clara), vamos a realizar sus respectivas ecuaciones de dimensiones: 

Volumen=m\cdot{m\cdot{m}}

Volumen=L\cdot{L\cdot{L}}Peso=Kg\cdot{m/s^2}             

Peso=m\cdot{a}  




Para hacer algunas prácticas con estos instrumentos pesamos con la balanza y con el dinamómetro dos esferas de distinta densidad pero con el mismo volumen. La primera (plateada) tiene un peso en la balanza 68,5g, y en el dinamómetro 0,67 N. La segunda ( negra) pesa 22.5g en la balanza y 0,22N en el dinamómetro. Sabiendo, como hemos explicado antes ,que el peso es igual a la masa por la aceleración o gravedad (tomando la gravedad como 9,8 m/s^2) nos planteamos hallar la masa de cada una de las esferas y comparar los resultados con las medidas en la balanza.


 







 



1era esfera:


0,67N=m\cdot{9,8 m/s^2}

0,67N/9,8 m/s^2 =m 

0,068 kg= m

Al estar operando con unidades en el SI, la masa debe ser dada en Kg, con lo cual, expresado en notación científica el resultado será 6,8\cdot{10^-2}Kg

2a esfera:

0,22N=m\cdot{9,8m/s^2}

0,22N/9,8 m/s^2 =m 

0,022kg =m

Por el mismo razonamiento damos este resultado en Kg y en notación científica :2,2\cdot{10^-2}Kg

Si comparamos los resultados obtenidos con los de la balanza observamos que hay una variación de 0,5 g en los dos casos, esto se debe a que en las operaciones los datos conocidos sólo tienen 2 cifras significativas, por lo tanto el resultado lo expresamos también con 2 cifras significativa, si hubiesemos cogido las demás cifras que quedaban al hacer las operaciones, los resultados coincidirían con los de la balanza.


4. Cálculos de las esferas


Diametro       Radio 4/3r^3 Pi Volumen Masa Densidad=m/v
Gris 2,52 1,26 2,67 3,14 8,38 68,50 8,17




Diametro Radio 4/3r^3 Pi Volumen Masa Densidad=m/v








Negra 2,51 1,25 2,63 3,14 8,28 22,50 2,72



Sabemos que el volumen de la esfera es :


Con la ayuda del calibre, podemos medir el diámetro de cada bola.

Para la bola GRIS
Diámetro: 2,5 + 0,02 = 2,52 cm , por tanto su radio será : 1,26 cm

Para la bola NEGRA:
Diámetro: 2,5 + 0,01 = 2,51 cm, por tanto su radio será : 1,25

Si utilizamos la fórmula del Volumen de arriba para cada una:

Bola GRIS:
Bola NEGRA:

Como sabemos su Masa y su volumen, podemos calcular su DENSIDAD

Densidad = masa / Volumen



Bola GRIS Bola NEGRA
Masa (gr)
6,85 * 101
2,25 * 101
Volumen (cm3)
8,38
8,28
Densidad (gr/cm3)
8,18
2,71

Para saber los materiales de ambas esferas hemos acudido a  esta página  Materiales de las esferas 
Según la pagina, las densidades mas parecidas son:
Bola GRIS:
es el TERBIO. Sin embargo, el HIERRO tiene una densidad de 7,87 , por lo que parece que puede haber algún error en el calibre o en la masa. Si la medida del diámetro fuera de 2,55 (en lugar de 2,52, si tendríamos una densidad de HIERRO)
Bola NEGRA:
Según la pagina, corresponde a la densidad del ALUMINIO











1 comentario:

  1. 1. La precisión debe ser expresada numéricamente.
    2. Las unidades hay que expresarlas con el símbolo adecuado del SI. No entiendo las ecuaciones de dimensiones.
    3. Correcto.
    4. Buen trabajo con la única pega de que hay imágenes que no se ven.
    5. Es inadecuado, estéticamente hablando, poner la tarea en distintas entradas.
    ¿Cómo habéis calculado los valores de los empujes teóricos? Sin esa información no puedo entender en qué basáis vuestras conclusiones.

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