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FUNDAMENTO TEORICO
Para poder realizar el laboratorio de Densidad y Tensin Superficial es necesariotener el conocimiento de que es el empuje , el torque y por supuesto de que es la
densidad y la tensin superficial , por lo que a continuacin veremos los conceptos
de cada uno de ellos y de otros que nos ayudaran a entender los fenmenos que
ocurren en este laboratorio.
La densidad de los cuerpos
Densidad
Los cuerpos difieren por lo general en su masa y en su volumen. Estos dos atributos
fsicos varan de un cuerpo a otro, de modo que si consideramos cuerpos de la
mismanaturaleza, cuanto mayor es el volumen, mayor es la masa del cuerpo
considerado. No obstante, existe algo caracterstico del tipo de materia que
compone al cuerpo en cuestin y que explica el porqu dos cuerpos de sustanciasdiferentes que ocupan el mismo volumen no tienen la misma masa o viceversa.
Aun cuando para cualquier sustancia la masa y el volumen son directamente
proporcionales, la relacin de proporcionalidad es diferente para cada sustancia. Es
precisamente la constante de proporcionalidad de esa relacin la que se conoce por
densidad y se representa por la letra griegap.
P = Peso
V = Volumen
g = Aceleracin de la gravedad.
Sandro Martel Vsquez
SEMV
http://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtml8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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Densidad y Tensin Superficial
La densidad de una sustancia es la masa que corresponde a un volumen unidad de
dicha sustancia. Su unidad en el SI es el cociente entre la unidad de masa y la del
volumen, es decir kg/m3.
A diferencia de la masa o el volumen, que dependen de cada objeto, su cociente
depende solamente del tipo de material de que est constituido y no de la forma ni
del tamao de aqul. Se dice por ello que la densidad es unapropiedad o atributo
caracterstico de cada sustancia. En los slidos la densidad es aproximadamente
constante, pero en los lquidos, y particularmente en los gases, vara con las
condiciones de medida. As en el caso de los lquidos se suele especificar
latemperatura a la que se refiere elvalor dado para la densidad y en el caso de losgases se ha de indicar, junto con dicho valor, la presin.
Densidad y peso especfico
La densidad est relacionada con el grado de acumulacin de materia (un cuerpo
compacto es, por lo general, ms denso que otro ms disperso), pero tambin lo
est con el peso. As, un cuerpo pequeo que es mucho ms pesado que otro ms
grande es tambin mucho ms denso. Esto es debido a la relacin P = m g
existente entre masa y peso. No obstante, para referirse al peso por unidad de
volumen la fsica ha introducido elconcepto de peso especfico Pe que se define
como el cociente entre el peso P de un cuerpo y su volumen.
El peso especfico representa lafuerza con quela Tierra atrae a un volumen unidad
de la misma sustancia considerada.
La relacin entre peso especfico y densidad es la misma que la existente entre
peso y masa
La unidad del peso especfico en el SI es el N/m3.
Sandro Martel Vsquez
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http://www.monografias.com/trabajos16/romano-limitaciones/romano-limitaciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/teca/teca.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/teca/teca.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/romano-limitaciones/romano-limitaciones.shtml8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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Densidad y Tensin Superficial
Densidad relativa
La densidad relativa de una sustancia es el cociente entre su densidad y la de otra
sustancia diferente que se toma como referencia o patrn:Para sustancias lquidas se suele tomar como sustancia patrnel agua cuya
densidad a 4 C es igual a 1000 kg/m3. Para gases la sustancia de referencia la
constituye con frecuencia el aire que a 0 C de temperatura y 1 atmde presin
tiene una densidad de 1,293 kg/m3. Como toda magnitud relativa, que se obtiene
como cociente entre dos magnitudes iguales, la densidad relativa carece de
unidades fsicas.
Unas de las de la propiedades que se presentan en los lquidos y que dependen de la
densidad es el empuje:
Empuje hidrosttico: Principio de Arqumedes
Los cuerpos slidos sumergidos en un lquido experimentan un empuje hacia arriba.
Este fenmeno, que es el fundamento de la flotacin de los barcos, era conocido
desde la ms remota antigedad, pero fue el griego Arqumedes (287-212 a. de C.)
quien indic cul es la magnitud de dicho empuje. De acuerdo con el principio que
lleva su nombre, todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un lquido
experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del volumen de lquido
desalojado.
Aun cuando para llegar a esta conclusin Arqumedes se apoy en la medida y
experimentacin, su famoso principio puede ser obtenido como una consecuencia de
la ecuacin fundamental de la hidrosttica. Considrese un cuerpo en forma de
paraleleppedo, las longitudes de cuyas aristas valen a, b y c metros, siendo c la
correspondiente a la arista vertical. Dado que las fuerzas laterales se compensan
mutuamente, slo se considerarn las fuerzas sobre las caras horizontales.
La fuerza F1 sobre la cara superior estar dirigida hacia abajo y de acuerdo con la
ecuacin fundamental de la hidrosttica su magnitud se podr escribir como:
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http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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Densidad y Tensin Superficial
siendo S1 la superficie de la cara superior y h1 su altura respecto de la superficie
libre del lquido.
La fuerza F2 sobre la cara inferior estar dirigida hacia arriba y, como en el caso
anterior, su magnitud vendr dada por
La resultante de ambas representar la fuerza de empuje hidrosttico E.
Pero, dado que S1 = S2 = S y h2 = h1 + c, resulta:
Que es precisamente el valor del empuje predicho por Arqumedes en su principio,
ya que V = c S es el volumen del cuerpo, la densidad del lquido, m = V la masa del
liquido desalojado y finalmente m g es el peso de un volumen de lquido igual al del
cuerpo sumergido.
Equilibrio de los cuerpos sumergidos
De acuerdo con el principio de Arqumedes, para que un cuerpo sumergido en un
lquido est en equilibrio, la fuerza de empuje Ey el peso Phan de ser iguales en
magnitudes y, adems, han de aplicarse en el mismo punto. En tal caso la fuerza
resultante R es cero y tambin lo es el momento M, con lo cual se dan las doscondiciones de equilibrio. La condicin E= Pequivale de hecho a que las densidades
del cuerpo y del lquido sean iguales. En tal caso el equilibrio del cuerpo sumergido
es indiferente.
Si el cuerpo no es homogneo, el centro de gravedad no coincide con el centro
geomtrico, que es el punto en donde puede considerarse aplicada la fuerza de
empuje. Ello significa que las fuerzas Ey Pforman un par que har girar el cuerpohasta que ambas estn alineadas.
Equilibrio de los cuerpos flotantes
Si un cuerpo sumergido sale a flote es porque el empuje predomina sobre el peso
(E>P). En el equilibrio ambas fuerzas aplicadas sobre puntos diferentes estarn
alineadas; tal es el caso de las embarcaciones en aguas tranquilas, por ejemplo. Si
por efecto de una fuerza lateral, como la producida por un golpe de mar, el eje
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vertical del navo se inclinara hacia un lado, aparecer un par de fuerzas que harn
oscilar el barco de un lado a otro. Cuanto mayor sea el momento Mdel par, mayor
ser la estabilidad del navo, es decir, la capacidad para recuperar la verticalidad.
Ello se consigue diseando convenientemente el casco y repartiendo la carga demodo que rebaje la posicin del centro de gravedad, con lo que se consigue
aumentar el brazo del par.
Aqu se ilustra el principio en el caso de un bloque dealuminioy uno demadera.(1)
El peso aparente de un bloque de aluminio sumergido en agua se ve reducido en una
cantidad igual al peso del agua desplazada. (2) Si un bloque de madera est
completamente sumergido en agua, el empuje es mayor que el peso de la madera
(esto se debe a que la madera es menos densa que el agua, por lo que el peso de la
madera es menor que el peso del mismo volumen de agua). Por tanto, el bloque
asciende y emerge del agua parcialmente desplazando as menos aguahasta que
el empuje iguala exactamente el peso del bloque.
Sandro Martel Vsquez
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http://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#ALUMINhttp://www.monografias.com/trabajos15/transformacion-madera/transformacion-madera.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transformacion-madera/transformacion-madera.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#ALUMIN8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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Como se menciono en una parte del concepto de lo que es el empuje, este se puede
obtener de la ecuacin fundamental de la hidrosttica, por lo que es conveniente
ver esta ecuacin y como es que se obtiene.
Ecuacin Fundamental de la Hidrosttica
Al igual que en los slidos, sobre los gases y los lquidos tambin acta la atraccin
gravitatoria, y por tanto tambin tienen peso. Cuando un lquido se encuentra en
equilibrio en un recipiente, cada capa de lquido debe soportar el peso de todas las
que estn por encima de ella. Esa fuerza aumenta a medida que se gana en
profundidad y el nmero de capas aumenta, de manera que en la superficie la
fuerza (y la presin) es prcticamente nula, mientras que en el fondo del recipiente
la presin es mxima.
Para calcular la forma en que vara la presin desde la superficie del lquido hasta
el fondo del recipiente, considere una porcin de lquido en forma de disco a cierta
profundidad por debajo de la superficie, de espesor infinitesimal. Las fuerzas que
actan sobre esa porcin de lquido a lo largo del eje y son las siguientes.
Fg = mg = rVg = rAgdy (atraccin gravitatoria)
F = pA (peso de las capas lquidas superiores)
F = (p + dp)A (fuerza equilibrante ejercida por las capas inferiores de lquido)
Cuando el sistema est en equilibrio, se debe cumplir:
F F Fg = may = 0
(p + dp)A pA rAgdy = 0
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Simplificando y ordenando esta expresin se llega a:
dp = rgdy .
Para hallar la diferencia de presin entre dos puntos ubicados a diferentes
profundidades y1,y2 debemos integrar a ambos lados de la expresin anterior:
Entonces nos queda: (1)
Esta expresin es vlida para lquidos y gases. En los gases hay que tomar en
cuenta la dependencia de la densidad r con la altura; r = r(y). Como los lquidos son
prcticamente incompresibles, la densidad r se puede considerar constante yextraerla fuera de la integral.
Para lquidos:
Considerando r = constante en (1):
(2)
Tomando y2 y1 = h (profundidad a partir del punto 1) y Dp = p2 p1, sustituyendo
y arreglando trminos en esta expresin, se llega a:
p2 = p1 + rgh (3)
Esta ecuacin se conoce como la ecuacin fundamental de la hidrosttica. En
particular, si el punto 1 se toma en la superficie del lquido, p1 representa la
presin en la superficie, y h la profundidad a partir de la superficie.
Ahora que ya me hemos visto lo que es la ecuacin fundamental de la hidrosttica
podemos pasar a ver lo que es la tensin superficial.
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Tensin Superficial
Ejemplo de tensin superficial: una aguja deacero sobreagua.
En fsica se denomina tensin superficial de un lquido a la cantidad deenerga necesaria para aumentar su superficie por unidad de rea. Esta
definicin implica que el lquido tiene una resistencia para aumentar su
superficie. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero
(Gerrislacustris), desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La
tensin superficial (una manifestacin de las fuerzas intermoleculares en
los lquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los lquidos y lassuperficies slidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la
capilaridad.Como efecto tiene la elevacin o depresin de la superficie de
un lquido en la zona de contacto con un slido.
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Martel Vsquez
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http://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Insectohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gerris_lacustrishttp://es.wikipedia.org/wiki/Capilaridadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Aguja_tens_sup.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Capilaridadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gerris_lacustrishttp://es.wikipedia.org/wiki/Insectohttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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Otra posible definicin de tensin superficial: es la fuerza que acta
tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre
de un lquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie.
Diagrama de fuerzas entre dos molculas de un lquido.
Este clip est debajo del nivel del agua, que ha aumentado ligeramente. La
tensin superficial evita que el clip se sumerja y que el vaso rebose.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Paper_Clip_Surface_Tension_1_edit.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Paper_Clip_Surface_Tension_1_edit.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wassermolek%C3%BCleInTr%C3%B6pfchen.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Paper_Clip_Surface_Tension_1_edit.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Paper_Clip_Surface_Tension_1_edit.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wassermolek%C3%BCleInTr%C3%B6pfchen.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Paper_Clip_Surface_Tension_1_edit.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Paper_Clip_Surface_Tension_1_edit.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wassermolek%C3%BCleInTr%C3%B6pfchen.svg8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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A nivel microscpico, la tensin superficial se debe a que las fuerzas que
afectan a cada molcula son diferentes en el interior del lquido y en lasuperficie. As, en el seno de un lquido cada molcula est sometida a
fuerzas de atraccin que en promedio se anulan. Esto permite que la
molcula tenga unaenerga bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay
una fuerza neta hacia el interior del lquido. Rigurosamente, si en el
exterior del lquido se tiene un gas,existir una mnima fuerza atractiva
hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debidoa la gran diferencia dedensidades entre el lquido y el gas.
Otra manera de verlo es que una molcula en contacto con su vecina est en
un estado menor de energa que si no estuviera en contacto con dicha
vecina. Las molculas interiores tienen todas las molculas vecinas que
podran tener, pero las partculas del contorno tienen menos partculas
vecinas que las interiores y por eso tienen un estado ms alto de energa.
Para el lquido, el disminuir su estado energtico es minimizar el nmero de
partculas en su superficie. Energticamente, las molculas situadas en la
superficie tiene una mayor energa promedio que las situadas en el interior,
por lo tanto la tendencia del sistema ser disminuir la energa total, y ello
se logra disminuyendo el nmero de molculas situadas en la superficie, de
ah la reduccin de rea hasta el mnimo posible.
Como resultado de minimizar la superficie, esta asumir la forma ms suave
que pueda ya que est probado matemticamente que las superficies
minimizan el rea por laecuacin de Euler-Lagrange.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Euler-Lagrangehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Euler-Lagrangehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Euler-Lagrangehttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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De esta forma el lquido intentar reducir cualquier curvatura en su
superficie para disminuir su estado de energa de la misma forma que una
pelota cae al suelo para disminuir su potencial gravitacional.
La tensin superficial puede afectar a objetos de mayor tamao impidiendo, por ejemplo, el
hundimiento de una flor.
La tensin superficial suele representarse mediante la letra . Sus unidades
son de Nm-1=Jm-2
Algunas propiedades de :
> 0, ya que para aumentar el estado del lquido en contacto hace
falta llevar ms molculas a la superficie, con lo cual disminuye la
energa del sistema y eso la cantidad de trabajo necesario para
llevar una molcula a la superficie.
depende de la naturaleza de las dos fases puestas en contacto que,
en general, ser un lquido y un slido. As, la tensin superficial ser
igual por ejemplo para agua en contacto con su vapor, agua en
contacto con un gas inerte o agua en contacto con un slido, al cual
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http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dscn3156-daisy-water_1200x900.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dscn3156-daisy-water_1200x900.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dscn3156-daisy-water_1200x900.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dscn3156-daisy-water_1200x900.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dscn3156-daisy-water_1200x900.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dscn3156-daisy-water_1200x900.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dscn3156-daisy-water_1200x900.jpg8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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podr mojar o no debido a las diferencias entre las fuerzas
cohesivas (dentro del lquido) y las adhesivas (lquido-superficie).
se puede interpretar como un fuerza por unidad de longitud (se
mide en Nm-1). Esto puede ilustrarse considerando un sistema
bifsico confinado por un pistn mvil, en particular dos lquidos con
distinta tensin superficial, como podra ser el aguay elhexano.En
este caso el lquido con mayor tensin superficial (agua) tender a
disminuir su superficie a costa de aumentar la del hexano, de menor
tensin superficial, lo cual se traduce en una fuerza neta que mueve
el pistn desde el hexano hacia el agua.
El valor de depende de la magnitud de las fuerzas intermoleculares
en el seno del lquido. De esta forma, cuanto mayor sean las fuerzas
de cohesin del lquido, mayor ser su tensin superficial. Podemos
ilustrar este ejemplo considerando tres lquidos: hexano, agua y
mercurio.En el caso del hexano, las fuerzas intermoleculares son de
tipo fuerzas de Van der Waals. El agua, aparte de la de Van der
Waals tiene interacciones de puente de hidrgeno, de mayor
intensidad, y el mercurio est sometido al enlace metlico, la ms
intensa de las tres. As, la de cada lquido crece del hexano al
mercurio.
Para un lquido dado, el valor de disminuye con la temperatura,
debido al aumento de la agitacin trmica, lo que redunda en una
menor intensidad efectiva de las fuerzas intermoleculares. El valor
de tiende a cero conforme la temperatura se aproxima a la
temperatura crtica Tc del compuesto. En este punto, el lquido es
indistinguible del vapor, formndose una fase continua donde no
existe una superficie definida entre ambos.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hexanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hexanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mercurio_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waalshttp://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_met%C3%A1licohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_cr%C3%ADticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_cr%C3%ADticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_met%C3%A1licohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waalshttp://es.wikipedia.org/wiki/Mercurio_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hexanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hexanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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Tabla de tensiones superficiales de lquidos a 20 C:
Material Tensin Superficial / (10-3N/m)
Acetona 23,70
Benceno 28,85
Tetracloruro de Carbono
26,95
Acetato de etilo 23,9
Alcohol etlico 22,75
ter etlico 17,01
Hexano 18,43
Metanol 22,61
Tolueno 28,5
Agua 72,75
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http://es.wikipedia.org/wiki/Acetonahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acetonahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bencenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_carbono_(IV)http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_carbono_(IV)http://es.wikipedia.org/wiki/Acetato_de_etilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acetato_de_etilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol_et%C3%ADlicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol_et%C3%ADlicohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%89ter_et%C3%ADlicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hexanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metanolhttp://es.wikipedia.org/wiki/Toluenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Toluenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Toluenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metanolhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hexanohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%89ter_et%C3%ADlicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol_et%C3%ADlicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acetato_de_etilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_carbono_(IV)http://es.wikipedia.org/wiki/Bencenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acetona8/11/2019 Tension-Superficial-Imforme-fisica 2 (1).docx
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Se representa la seccin del alambre del anillo:
Adems se debe considerar que excepto en el caso en que r
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Aplicando torque respecto al punto o:
(2)
Igualamos 1 y 2:
DETERMINACION DEL EMPUJE
Para el bronce:
Aplicamos torques en el punto O:
Pero en la figura 3 vimos que:
FdiscoF2
Fempuje
Fc
20 cm
2.6 cm X cm
O
Fig. 4
dro Martel Vsquez
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Por lo tanto:
Utilizando los resultados obtenidos en los clculos anteriores:
Para el plomo:
Aplicamos torques en el punto O:
Pero en la figura 1 vimos que:
Fdisco
X cmo Martel Vsquez
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Por lo tanto:
Utilizando los resultados obtenidos en los clculos anteriores:
CLCULOS Y RESULTADOS
DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE TENSION
SUPERFICIAL
MTODO 1:
Aplicando nuevamente torque para el punto O:
Fbalde
Fg anillo
14 cm
20 cm 10.9cm
F4
O
Martel Vsquez
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ndro Martel Vsquez
SEMV
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(1)
Fuerzas que aparecen al levantar el anillo
Torque para el punto O:
(2)
De 1 y 2:
Pero:
Fc
14 cm
20 cm10.9 cm
Fbalde+arena
F4
Fg anillo
O
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MTODO 2:
Para poder hallar el coeficiente de tensin superficial consideraremos a la curva
que se forma, como un arco de circunferencia:
En la vertical: . (1)
o Martel Vsquez
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En la horizontal:
. (2)
Despejamos T de 2 , lo reemplazamos en 1 y despejamos :
Analizando el triangulo tenemos:
Despejando R, tenemos:
Reemplazamos R en :
Ahora reemplazamos en , con lo que nos queda:
Ahora que hemos hallado a que es igual el coeficiente de tensin superficial
procederemos a reemplazar nuestros datos.
andro Martel Vsquez
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RECOMENDACIONES
Y
CONCLUSIONES
Para poder realizar nuestros experimentos, es tener cuidado con ciertas cosas que
haran variar nuestros resultados, por lo que pongo algunas recomendaciones:
Verificar limpieza y eliminar humedad en todo el material a utilizar.
Hacer las mediciones por triplicado.
Emplear en cada caso, la misma cantidad de muestra.
CONCLUSIONES:
ndro Martel Vsquez
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Mediante la realizacin de estos experimentos se obtuvieron datos que
no coincidieron con los clculos obtenidos debido a ciertos errores en la
realizacin de stos, asi como en la medicin de masas, ya que la balanza
que se uso para ver el peso de los jinetillos solo media mltiplos de 0.5gramos.
Aprendimos de igual forma que existen diferentes maneras de calcular
la tensin superficial, siendo mas efectivo para mi el primer mtodo ya
que no se hacen suposiciones tal como se hizo en el segundo mtodo;
adems de calcular la densidad mediante la balanza de Mohr.
Pudimos comprobar que a causa del detergente agregado al agua, esta
disminuyo su tensin superficial.
BIBLIOGRAFIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_superficial
SEARS, ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN: '" FisicaUniversitaria", Vol. I yII, Pearson, 1999
SERWAY-J "Fsica para Ciencias e Ingeniera" Vol Editorial Thomson
dro Martel Vsquez
SEMV
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Universidad Nacional de Ingeniera - FIPP
Manual de laboratorio de fsica general UNI , EDICION MARZO DEL2009
Sandro Martel Vsquez
SEMV
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