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Laboratorio Nº4Laboratorio Nº4

EXPERIMENTO Nº 17: DENSIDAD Y TENSION SUPERFICIALEXPERIMENTO Nº 17: DENSIDAD Y TENSION SUPERFICIAL

Objetio !e"era#Ob jetio !e"era#

Determinar la densidad de algunos cuerpos mediante la aplicación delDeterminar la densidad de algunos cuerpos mediante la aplicación del

Principio de Arquímedes.Principio de Arquímedes.

F$"%a&e"to te'ri(oF$"%a&e"to te'ri(o

La %e")i%a% *+,:La %e")i%a% *+,: es una magnitud referida a la cantidad de masa contenidaes una magnitud referida a la cantidad de masa contenida

en un determinado volumen, y puede utilizarse en términos absolutos oen un determinado volumen, y puede utilizarse en términos absolutos o

relativos. En términos sencillos, un obeto peque!o y pesado, como una piedrarelativos. En términos sencillos, un obeto peque!o y pesado, como una piedra

o un trozo de plomo, es m"s denso que un obeto grande y liviano, como uno un trozo de plomo, es m"s denso que un obeto grande y liviano, como un

corc#o o un poco de espuma. $uanto mayor sea la densidad de un cuerpo,corc#o o un poco de espuma. $uanto mayor sea la densidad de un cuerpo,

m"s pesado nos parecer". %a masa y el volumen sonm"s pesado nos parecer". %a masa y el volumen son propiedades generalespropiedades generaleso e&tensivas de la materia, es decir son comunes a todos los cuerposo e&tensivas de la materia, es decir son comunes a todos los cuerpos

materiales y adem"s dependen de la cantidad o e&tensión del cuerpo. Enmateriales y adem"s dependen de la cantidad o e&tensión del cuerpo. En

cambiocambio la densidadla densidad  es unaes una propiedad característicapropiedad característica, ya que nos permite, ya que nos permite

identificar distintas sustancias.identificar distintas sustancias.

E#E# e&-$jee&-$je:: es una fuerza de reacción descrita cuantitativamente por la terceraes una fuerza de reacción descrita cuantitativamente por la tercera

ley de 'e(ton. $uando un sistema e&pele o aceleraley de 'e(ton. $uando un sistema e&pele o acelera masamasa en una direcciónen una dirección

)acción*, la masa acelerada causar" una fuerza igual en sentido opuesto)acción*, la masa acelerada causar" una fuerza igual en sentido opuesto

)reacción*. +atem"ticamente esto significa que la fuerza total e&perimentada)reacción*. +atem"ticamente esto significa que la fuerza total e&perimentada

por un sistema se acelera con una masapor un sistema se acelera con una masa mm que es igual y opuesto aque es igual y opuesto a mm vecesveces

la aceleraciónla aceleración aa e&perimentada por la masae&perimentada por la masa

F = -m.aF = -m.a

Pri"(i-io %e Ar.$/&e%e):Pri"(i-io %e Ar.$/&e%e): el llamado principio de Arquímedes, que estableceel llamado principio de Arquímedes, que establece

que todo cuerpo sumergido en un fluido e&perimenta una pérdida de pesoque todo cuerpo sumergido en un fluido e&perimenta una pérdida de peso

igual al peso del volumen del fluido que desaloa )véase +ec"nica de fluidos*.igual al peso del volumen del fluido que desaloa )véase +ec"nica de fluidos*.

-e dice que este descubrimiento lo #izo mientras se ba!aba, al comprobar -e dice que este descubrimiento lo #izo mientras se ba!aba, al comprobar 

cómo el agua se desplazaba y se desbordaba.cómo el agua se desplazaba y se desbordaba.

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

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Te")i'" )$-er0i(ia#Te")i'" )$-er0i(ia#  se denominase denomina asíasí  al fenómenoal fenómeno

por el cual la superficie de un líquido tiende apor el cual la superficie de un líquido tiende a

comportarse como si fuera una delgada películacomportarse como si fuera una delgada película

el"stica. A nivel microscópico, la tensión superficial seel"stica. A nivel microscópico, la tensión superficial sedebe a que las fuerzas que afectan a cada moléculadebe a que las fuerzas que afectan a cada molécula

son diferentes en el interior del líquido y en lason diferentes en el interior del líquido y en la

superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula est" sometida asuperficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula est" sometida a

fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la moléculafuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula

tenga una energía bastante baa. -in embargo, en la superficie #ay una fuerzatenga una energía bastante baa. -in embargo, en la superficie #ay una fuerza

neta #acia el interior del líquido. igurosamente, si en el e&terior del líquido seneta #acia el interior del líquido. igurosamente, si en el e&terior del líquido se

tiene un gas, e&istir" una mínima fuerza atractiva #acia el e&terior, aunque entiene un gas, e&istir" una mínima fuerza atractiva #acia el e&terior, aunque en

la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia dela realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de

densidades entre el líquido y el gas.densidades entre el líquido y el gas.

E.$i-oE.$i-o•• /res obetos cuyas densidades se desea determinar /res obetos cuyas densidades se desea determinar 

•• 0n vaso grande0n vaso grande

•• 0n recipiente0n recipiente

•• 0na pipeta sin graduar 0na pipeta sin graduar 

•• 0na balanza0na balanza

•• 1inetillos de varios pesos1inetillos de varios pesos

De)arro##o %e #aboratorioDe)arro##o %e #aboratorio

11 Deter&i"a(i'" %e #a &a)a %e# ($er-o2Deter&i"a(i'" %e #a &a)a %e# ($er-o2  $on el obeto 2 suspendido del$on el obeto 2 suspendido del

brazo mayor de la balanza, equilibrar a esta mediante el contrapeso 3$4.brazo mayor de la balanza, equilibrar a esta mediante el contrapeso 3$4.%uego retirar el obeto pero sin tocar el contrapeso y restablecer el%uego retirar el obeto pero sin tocar el contrapeso y restablecer el

equilibrio de la balanza mediante la colocación adecuada de los inetillosequilibrio de la balanza mediante la colocación adecuada de los inetillos

y tomar nota de la posición de de los inetillos.y tomar nota de la posición de de los inetillos.

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33 Deter&i"a(i'" %e# E&-$je2Deter&i"a(i'" %e# E&-$je2  Equilibrar la balanza con el peso 2Equilibrar la balanza con el peso 2

utilizando solamente el contrapeso 3$4. $olocar bao 2 un recipiente conutilizando solamente el contrapeso 3$4. $olocar bao 2 un recipiente con

agua para sumergirlo totalmente y mediante los inetillos restablecer elagua para sumergirlo totalmente y mediante los inetillos restablecer el

equilibrio. /omar nota de las nuevas posiciones de los inetillos.equilibrio. /omar nota de las nuevas posiciones de los inetillos.

C#($#o) 5 re)$#ta%o)C#($#o) 5 re)$#ta%o)

a,a, Deter&i"e #a %e")i%a% %e (a%a $"a %e #a) &$e)tra) &et#i(a)Deter&i"e #a %e")i%a% %e (a%a $"a %e #a) &$e)tra) &et#i(a)

$ti#i6a"%o #o) -a)o) a"teriore)$ti#i6a"%o #o) -a)o) a"teriore)

Objeto) ($5a) %e")i%a%e) )e %e)ea %eter&i"ar:Objeto) ($5a) %e")i%a%e) )e %e)ea %eter&i"ar:

•• PlomoPlomo

•• 5ronce5ronce

•• /ecnopor /ecnopor 

METODOMETODO

$uando un obeto se sumerge en un líquido, se observa que este eerce$uando un obeto se sumerge en un líquido, se observa que este eerceuna fuerza de empue E sobre el primero. Dic#o empue es proporcional aluna fuerza de empue E sobre el primero. Dic#o empue es proporcional al

producto del volumen del líquido desaloado y la densidad del líquido. -iproducto del volumen del líquido desaloado y la densidad del líquido. -i

como liquido se utiliza el agua )densidad 6 7g8cm9*, entonces es posiblecomo liquido se utiliza el agua )densidad 6 7g8cm9*, entonces es posible

calcular la densidad de un cuerpo #omogéneo con la ayuda de unacalcular la densidad de un cuerpo #omogéneo con la ayuda de una

balanza a fin de determinar su masa y el empue cuando est" totalmentebalanza a fin de determinar su masa y el empue cuando est" totalmente

sumergido.sumergido.

PROCEDIMIENTO:PROCEDIMIENTO:

12Deter&i"a(io" %e #a &a)a %e# ($er-o:12Deter&i"a(io" %e #a &a)a %e# ($er-o:  Aquí lo que #acemos es Aquí lo que #acemos es

equilibrar el peso de cada uno de los obetos con el contrapeso 3$4, queequilibrar el peso de cada uno de los obetos con el contrapeso 3$4, que

pertenece a la balanza y luego sacar cada uno de los obetos para poder pertenece a la balanza y luego sacar cada uno de los obetos para poder 

equilibrar el contrapeso con los inetillos, y así de esta manera encontrar elequilibrar el contrapeso con los inetillos, y así de esta manera encontrar el

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equivalente en peso de cada uno de los obetos mencionados en valoresequivalente en peso de cada uno de los obetos mencionados en valores

de inetillos, teniendo en cuenta la distancia de estos a la articulaciónde inetillos, teniendo en cuenta la distancia de estos a la articulación

aplicando el equilibrio en los momentosaplicando el equilibrio en los momentos

INETILLOS UTILI8ADOS:INETILLOS UTILI8ADOS:

 JINETILLO

MASA ENGrs.

A 20.2 gr.

B 20.1 gr.

C 10.3 gr.

D 10.3 gr.

E 1,1 gr.

Objeto) ($5a) %e")i%a%e) )e %e)ea %eter&i"ar:Objeto) ($5a) %e")i%a%e) )e %e)ea %eter&i"ar:

•• PlomoPlomo

•• 5ronce5ronce

•• /ecnopor /ecnopor 

Para #a &a)a %e# P#o&o

 

Ma)a: )g6:.;m8s ?u)5*g@@ 6 7=u)7=.9*g > ?u)

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Para #a &a)a %e# >ro"(e

 

Ma)a: )g6:.;m8s :u)E*g@@ 6 7=u)ro"(e

Ma)a %e# Te("o-or

@ >ro"(e

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Ma)a: )g6:.;m8s mbronce*g 6 7u)7=.;*g > 9u)7=.:?*g > u) :u)77*g

7=u)mt > 79.BB?*g 6 7u)7=.;*g > 9u)7=.:?*g > u) :u)77*g

&t 9 33 =r 

32Deter&i"a(i'" %e# E&-$je232Deter&i"a(i'" %e# E&-$je2  Aquí lo que #acemos es equilibrar la Aquí lo que #acemos es equilibrar la

balanza con el peso 2 utilizando solamente el contrapeso 3$4. $olocar balanza con el peso 2 utilizando solamente el contrapeso 3$4. $olocar 

bao 2 un recipiente con agua para sumergirlobao 2 un recipiente con agua para sumergirlo

totalmente y mediante los inetillos restablecer eltotalmente y mediante los inetillos restablecer el

equilibrio. /omar nota de las nuevas posiciones deequilibrio. /omar nota de las nuevas posiciones delos inetillos.los inetillos.

Para e# e&-$je %e# P#o&o

 

E&-$je: )g6:.;m8s 9u)=.==77Cg*g

E-b 9 1;?N

Para e# e&-$je %e# >ro"(e

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E&-$je %e# P#o&o

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E&-$je: )g6:.;m8s Eplomo* 6 Bu)=.==7=9Cg*g > u)=.=ro"(e@ -#o&o

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9/13

 

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Ma)a: )g6:.;m8s ?u)7=.:?*g > u) :u)7=.;*g

&-b 9 3113< =r

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Ma)a: )g6:.;m8s> mbronce*g 6 7=u)77>7=.:?>7=.;*g > :u) )D* > )D liqliq*)m*)m )Dliqliq*)D*)Dplomoplomo*)*)plomoplomo*)*)plomoplomo* 6 E* 6 Etotaltotal

)7*);.?;

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D 6 +8D 6 +8

B.:=:= 6 +8=.

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Ma)a: )g6:.;m8s mPb*g 6 9u)7=.;*g > ;u)7=.:?*g >?u) :u)77*g

7=u)mt >

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