Relación masa volúmen

Práctica de Física No. 4
Relación Masa−Volumen
• Resumen
Mediante una balanza y una probeta medimos la masa y volumen de distintos fluidos y objetos. Entre ellos,
cilindros de metal de distintas proporciones, aceite, shampoo, glicerina y alcohol industrial. Con los datos
obtenidos y utilizando la fórmula de densidad encontramos la densidad de cada sustancia.
Utilizando los datos comprobamos la función de la densidad y graficamos la masa contra el volumen
obteniendo graficas de forma de línea recta que parte del origen.
• Introducción
La masa es una magnitud escalar. La masa de un cuerpo representa, por consiguiente, la fuerza por unidad de
aceleración. Puesto que la experiencia demuestra que la razón de la fuerza a la aceleración es siempre la
misma para un cuerpo dado, basta hacer una sola medida de fuerza y aceleración para determinar la masa.
La relación más útil para la densidad toma en cuenta que la masa es una constante universal sin importar la
gravedad, es decir, en lugar de usar el peso de un objeto se utiliza la masa, ya que el peso está influido por la
gravedad. La densidad de un cuerpo se define como la razón de su masa a su volumen.
Las unidades de densidad son la razón de una unidad de masa a una unidad de volumen, es decir, gramos por
centímetro cúbico, kilogramos por metro cúbico, o slugs por pie cúbico.
• Datos Experimentales
• Introducción
•
• g./cm3 , Kg/m3 , slug/pie3
•
• La masa es directamente proporcional al volumen por la densidad. El volumen es directamente
proporcional a la densidad entre la masa.
• Son similares porque ambas tienen una constante, la diferencia es que una es una multiplicación y la otra es
una división.
• Las dos ecuaciones obtenidas con anterioridad son lineales ya que están en proporción directa y tienen una
constante de proporcionalidad que es la densidad r.
• Son similares ya que se multiplica una variable por una constante, sin embargo, en la segunda ecuación se
tiene una división, pero de cualquier forma da una línea recta que parte del origen.
• Observando el comportamiento experimental
• Si no es agua destilada tiene por lo general otras sustancias mezcladas en el agua, y por tanto, la medición
pierde su exactitud ya que no se tiene agua pura sino que es una mezcla.
• (Gráfica anexa en la sección de tablas)
1
• Las graficas son lineales al origen.
•
• Los números que se obtuvieron en la gráfica, por medio de la formula de pendiente equivale a la densidad,
la cual es igual a la masa entre el volumen y es una línea recta que parte del origen.
• Tablas
Objetos de aluminio
Cilindro 2 cm largo
Cilindro 4 cm largo
Cilindro 5 cm largo
Cilindro 5 cm largo, 1.5 cm ancho
Cilindro 7 cm largo
Cilindro 8 cm largo
Masa ð 0.05 g
6.8 g
13.6 g
17.1 g
27.5 g
23.8 g
27.2 g
Volumen ð 0.5 cm3
3 cm3
5 cm3
7 cm3
10 cm3
9 cm3
10 cm3
Glicerina
Masa ð 0.05 g
11.3
24.6
37.1
49.1
61.2
74.4
86.8
98.4
111.4
124.1
Volumen ð 0.5 cm3
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Aceite
Masa ð 0.05 g
5.8
15.2
24.2
33.4
42.6
52.6
61.4
Volumen ð 0.5 cm3
10
20
30
40
50
60
70
2
70.6
80.3
90
80
90
100
Shampoo
Masa ð 0.05 g
9.6
19.5
30.1
40.1
49.9
60.2
70
80.3
90.2
100.8
Volumen ð 0.5 cm3
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Alcohol Industrial
Masa ð 0.05 g
7.8
15.9
23.3
31.4
39.9
47.9
56.1
65.1
72.7
81.4
Volumen ð 0.5 cm3
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
• Conclusión
Los resultados que se obtuvieron en la medición de las masas y volúmenes de las distintas sustancias fueron
graficados como masa contra volumen. La pendiente de la gráfica que se obtuvo es la densidad de dicha
sustancia. Esta pendiente siempre es constante para cada sustancia. Por medio de la gráfica comprobamos la
fórmula de la densidad, que se cumplió en cada uno de los casos y en cada gráfica de las distintas sustancias.
Después de realizar la investigación me di cuenta de que las densidades son casi las mismas a las que encontré
en la investigación, resultando que la experimentación fue buena ya que se obtuvieron los resultados
esperados: deducir la fórmula de densidad, utilizar la incertidumbre, graficar y obtener las densidades de las
sustancias.
• Bibliografía
1. Sears y Zemansky
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Física general
Edit. Aguilar
Madrid, España, 1957
Pgs. 76, 219−221
2. Tippens
Física, conceptos y aplicaciones
McGraw Hill
Mexico, 1991
Pgs. 288−290
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