1. Describe sus características/cualidades.
El primer aparato es un dinamómetro, instrumento utilizado para medir fuerzas o para pesar objetos. El dinamómetro tradicional, inventado por Isaac Newton. Su precisión es de 0,02.
El segundo es una báscula ,empleada para medir la masa de un cuerpo. Su precisión es de 0,01.
El último aparato es un calibre, empleado para la medida de espesores y diámetros interiores y exteriores.su precisión es 0,1.
2. ¿Cuáles son las unidades en las que se miden el peso, la masa y el volumen? ¿Cuál/cuáles son magnitudes fundamentales y cuál/cuáles son derivadas? Expresa la ecuación de dimensiones en el/los caso/s que proceda. Las unidades de peso se llaman newtons, es una magnitud derivada. La masa es una magnitud fundamental y se mide en kilogramos. El volumen también es una magnitud derivada, se mide en metros cubicos. 
Ahora planteemos el problema: tenemos dos esferas metálicas de distintas densidades pero MISMO volumen y en primer lugar las pesamos,
Como podéis observar la esfera plateada tiene una masa de 68,5 g mientras que la esfera negra tiene una masa de 22,5 g.
A continuación suspendemos ambas esferas de un dinamómetro por medio de una cuerda, cuya masa consideraremos despreciable, y tomamos la medida que indica en Newtons (recuerda que si guardas las puedes ver más grandes)
La imagen de la izquierda en ambos casos (esfera negra y esfera plateada) es un plano general del montaje y la que está a la derecha es un plano más corto para poder tomar la medida. Tened en cuenta que el dinamómetro puede medir como máximo un Newton luego cada subdivisión vale 0,02 Newtons.
3. A continuación calculad la masa de las esferas aplicando la ecuación para el peso
P = mg (tomando g=9,8 m/s^2. Prestad atención a las cifras significativas que utilizáis, utilizad
la notación científica y redondead adecuadamente. En la entrada deberán aparecer todos los
cálculos que realicéis y sus desarrollos (no solo los resultados) Comparad el dato obtenido con
el que marca la balanza, ¿hay discrepancia en los resultados? ¿A que se pueden deber las
diferencias?
P=m*g--->P=m*9,8m/s^2
Bola 1(plateada)
--P=0,67 N=0,67 kg*m*s^-2
--m=68,5 g---->0,685 kg
--g=9,8m/s^2
-Pasos Ecuación:
1º:0,67 N=0,0685 kg*9,8m*s^-2
2º:0,67 N=(0,0685*9,8)kg*m*s^-2
3º:0,67 N=0,6713 kg*m*s^-2
4º:0,67 N=0,6713 N
5º:0,67 N=0,67 N
---------------------------
Bola 2(negra)
--P=0,22 N
--m=22,5 g
--g=9,8m/s^2
-Pasos Ecuación:
1º:0,22 N=0,0225 kg*9,8m*s^-2
2º:0,22 N=(0,0225*9,8)kg*m*s^-2
3º:0,22 N=0,2205 kg*m*s^-2
4º:0,22 N=0,2205 N
5º:0,22 N=0,22 N
Conclusión:No hay discrepancias en ninguno de los dos datos.
Con un calibre hemos medido el diámetro de ambas esferas y como se puede observar en las imágenes (recuerda que las puedes guardar y ampliar) el resultado es idéntico pero, ¿cuál es el valor en cm? Aprende a hacer medidas con el calibre aquí
.
.
4. ¿Ya tenéis las medidas del diámetro de ambas esferas? Ni que decir tiene que entonces sabréis calcular el volumen
de las mismas y por último con el dato experimental de la masa obtenido en el punto 2 podemos calcular la densidad de cada esfera (d=m/V) Recordad que hay que presentar los cálculos completos respetando las normas para las cifras significativas, utilizando la notación científica y aplicando los redondeos correctos.
de las mismas y por último con el dato experimental de la masa obtenido en el punto 2 podemos calcular la densidad de cada esfera (d=m/V) Recordad que hay que presentar los cálculos completos respetando las normas para las cifras significativas, utilizando la notación científica y aplicando los redondeos correctos.
En un alarde de esfuerzo investigador es posible que encontremos con qué materiales se corresponden las densidades obtenidas.
d=m/V
V=4/3*pi*r^3
Bola 1 (plateada)
diametro=2,9cm
m=68,5
V=(4*3,14*1'45^3)/3=12,76cm^3=1,276*10^-3 m^3
Ecuación:
d=m/V
1º:d=6,85*10^-2 kg/1,276*10^-3 m^3=5,37 kg/m^3
d=5,37 kg/m^3
Bola 2(negra)
diametro=2,8
m=22,5
V=(4*3,14*1,4^3)/3=11,48 cm^3=1,148*10^-3 m^3
Ecuación:
d=m/V
1º:d=2,25*10^-2 kg/1,148*10^-3 m^3=1,95 kg/m^3
d=1,95 kg/m^3
5. DESCRIPCIÓN DEL EXPERIMENTO:
Hemos realizado un experimento para comprobar la teoría del principio de Arquímedes.
Hemos utilizado un aparato de medida de peso llamado dinamómetro, una bola negra y otra plateada y un recipiente lleno de agua. A continuación hemos pesado la primera bola negra y después la hemos vuelto a pesar pero esta sumergida en agua. Hemos hecho el mismo proceso con la bola plateada y hemos conseguido los siguientes resultados comprobando la teoría hidrostática de Arquímedes.
Masa (g)
|
Peso (N)
|
peso aparente (dentro del agua)
|
Empuje
|
Volumen desalojado
| |
Bola Negra
|
22,5 g
|
0,22 N
|
0,14 N
|
0,22 - 0,14
|
8 cm3
|
Bola Plateada
|
68,5 g
|
0,68 N
|
0,59 N
|
0,68 - 0,59
|
9 cm3
|
El empuje es la fuerza vertical y ascendente sobre el cuerpo y es igual a las diferencia de las dos medidas del dinamómetro ( peso- peso aparente )
E= peso - peso aparente
E B.Negra =0,22 - 0,14 = 0,08 N
E B.Plateada = 0,68 - 0,59 = 0,09 N
El peso aparente es menor debido a que en agua hace una fuerza vertical de empuje hacia arriba que hace que pese menos.
P = m*g
d = m/v m=v*d
P=m*g =v*d*g
1 g/cm3= 1000 kg/ m3
como 9,8 al redondearlo es igual a 10
E= Volumen desalojado* la densidad de líquido * gravedad
0,08 N = Volumen líquido desalojado * 1000 kg/m3* 9,8 m / s2= v*1000 *10 =
V= 0,08/ 10 elevado a 4 = 8* 10 elevado a ala menos 6 m= 8 cm3
0,09 N= volumen de liquido desalojado * 1000 kg/m3 * 9,8 m/s2= v* 1000* 10 =
v= 0,09 /10 elevado a 4 = 8 *10 elevado a la menos 6 =9 cm3
En el video hemos apreciado un pequeño fallo de unidades. Ahora compruebo que no puede ser 2,2 N sino que son 0,225:
Contando con que el peso es igual a masa por gravedad y que la masa es de 22,5 calculamos(otra vez redondeando 9,8 a 10):
p=m*g
x=22,5 g*10
x=0,0225 kg *10m/s2
x=0,225 N
Hemos comprobado que el empuje vertical y ascendente es exactamente igual al peso del líquido desalojado, por lo tanto hemos comprobado la teoría de Arquímedes.
