Informe de Laboratorio de Fisica II (3) (Autoguardado) (1)
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7/26/2019 Informe de Laboratorio de Fisica II (3) (Autoguardado) (1)
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NIVERSIDAD NACIONAL DE
INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA YELECTRNICA
INFORME DE LABORATORIO
CURSO:Fsica II
SECCIN:
O
TEMA:
Movii!"#o A$%"ico Si&'!
ALUMNOS:
- Ca(o )ava'!#a *os+ Ma",!'-./0/---G
- Ro1as A'!(2a *os! A"#o"(-./0/-3.A
4ROFESORES:
- L'ao1a C,$i- 4!5a Ya'ico 6ic!"#!
2016
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Objetivos:
Hallar
1. Fundamento Terico:
a. Densidad: Los cuerposdifieren por lo general en
masa y en volumen. Estos
dos atributos fsicos varan
de un cuerpo a otro, de
modo que si
considerramos cuerpos
de la misma naturaleza,
cuanto mayor es el
volumen, mayor es la masa del cuerpo considerado. No obstantes,existe algo caracterstico del tipo de materia que compone el cuerpo
en cuestin y que explica por qu! dos cuerpos de sustancias
diferentes que ocupan el mismo volumen no tienen la misma masa o
viceversa.
"un 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 () #
m
V=cte
m
V=
La densidad de una sustancia es la masa que corresponde a una
unidad de volumen de dic$a sustancia. %u unidad en el %& es el
cociente entre la unidad de masa y la del volumen, es decirkg
m3 .
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b. Principio de Arqumedes: El principio de "rqumedes es unprincipio fsico que afirma que# '( cuerpo total o parcialmente
sumergido en un fluido en reposo, recibe un empu)e de aba)o $acia
arriba igual al peso del volumen del fluido que desalo)a*. Esta fuerza
recibe el nombre de Empuje.
c. Empuje: La fuerza deempu)e es una fuerza que
aparece cuando se sumerge
un cuerpo en un fluido. El
mdulo de !sta viene dado
por el peso del volumen del
fluido desalo)ado.
%e produce debido a que la
presin de cualquier fluido enun punto determinado
depende principalmente de la
profundidad en que !ste se
encuentre +en otras palabras, a la cantidad de fluido que tenga
encima.
Esta presin e)erce una fuerza sobre cualquier cuerpo sumergido en
el fluido y tiene la propiedad de ser perpendicular a la superficie del
cuerpo.
%i pensamos en un cuerpo c-bico sumergido es evidente que alguna
de sus caras estar ms profunda que el resto de ellas. ado que la
presin e)erce una fuerza sobre todas las caras sin importar cul sea
y siempre perpendicular a esta, la fuerza que se e)erce sobre la cara
ms profunda es mayor que la fuerza sobre la cara menos profunda,
lo que da como resultante una fuerza ascendente que es la fuerza de
empu)e, la cual se formula as#
E=mg= fgV
onde E es el empu)e, f es la densidad del fluido, / es el
volumen del fluido desplazado por alg-n cuerpo sumergido parcial o
totalmente en el mismo, g es la aceleracin de la gravedad y m la
masa del cuerpo.
Cuerpos sumeridos: %obre un cuerpo sumergido act-an dos
fuerzas0 su peso, que es vertical y $acia aba)o y el empu)e que es
vertical, pero $acia arriba.
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%i queremos saber si un cuerpo flota es necesario conocer su peso
especfico, que es igual a su peso dividido por su volumen.
Entonces, se pueden producir tres casos#
%i el peso es mayor que el empu)e +1 2 E, el cuerpose $unde.
%i el peso es igual al empu)e +1 3 E, el cuerpo no se$unde ni emerge.
%i el peso es menor que el empu)e +1 4 E, el cuerpoflota.
!. Equipos " materia#es:
$ %n vaso rande $ &a#an'a e#ectrnica
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$ ( jineti##os $ &a#an'a con contrapeso
$ 1 bo#ita de tecnopor $ %na pesita de cobre "
otra de p#omo
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). Procedimiento e*perimenta#:
%e procede a pesar la bolita de tecnopor y las dos muestras de plomo y
cobre.
%e instala la balanza como lo indica la gua.
%e coloca la muestra de plomo en un extremo del brazo de la balanza y
buscamos el equilibrio mediante el contrapeso de la balanza.
%e formula una primera ecuacin.
%e retira la muestra de plomo y manteniendo el contrapeso en el mismositio buscamos el equilibrio con los )inetillos.
%e formula una segunda ecuacin.
La solucin de esas dos ecuaciones nos determina la masa del material
de muestra.
%e procede a realizar el mismo procedimiento para las muestras de
cobre y tecnopor de las cuales obtenemos sus respectivas masas, la cual
es corroborada con lo obtenido de pesarlo en la balanza electrnica.
"$ora, procedemos a calcular la densidad de la muestra de plomo.
(bicamos una baldecito con agua )usto deba)o de un extremo del brazo
de la balanza de donde se va a suspender la muestra de plomo.
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(bicamos el equilibrio con la muestra sumergida y planteamos una
primera ecuacin, considerando el empu)e y utilizando la densidad ya
$allada.
5etiramos la muestra y volvemos a buscar el equilibrio con los )inetillos.
%e formula una segunda ecuacin.
La solucin de las dos ecuaciones nos da como resultado la densidad de
la muestra de plomo.
1rocedemos a realizar la misma operacin para la muestra de cobre y
tecnopor.
(nimos las dos muestras de plomo y cobre y procedemos a calcular el
peso de cada uno de ellos +suponiendo sus pesos desconocidos
utilizando el empu)e y las densidades $alladas anteriormente.
1or -ltimo procedemos a determinar la densidad de un cuerpo de menordensidad que el agua +en este caso el tecnopor, para eso su)etamos
cualquiera de las muestras con el tecnopor, y sabiendo la masa y la
densidad de la muestra unida al tecnopor y adems utilizando el empu)e
logramos calcular su densidad.
(. Datos E*perimenta#es :
6asa del )inetillo 7# 8.8987 :g +67
6asa del )inetillo 9# 8.8987 :g +69
6asa del )inetillo ;# 8.898< :g +6;
6asa del )inetillo =# 8.898> :g +6=
6asa tecnopor# 8.8877 :g +6t
6asa del cobre# 8.87?= :g +6c
6asa del plomo# 8.8=?< :g +6p
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6asa del recipiente# 8.87>< :g
6asa del alambre# 8.888@ :g
6asa del balde# 8.8;;; :g
+. ,esu#tados E*perimenta#es:
En primer lugar, $allamos el torque de la masa que se requiere conocer,
obteniendo as una primera ecuacin. Luego usando los )inetillos equilibramos
con el primer torque, obteniendo as una segunda ecuacin. &gualando la
primera y la segunda ecuacin obtenemos la masa requerida.
g# gravedad
+Arazo del torque en metrosB+6asa pedida en :ilogramosB+g 3 +torque
+Arazo del torque en metrosB+6asa de los )inetillos en :ilogramosB+g 3 +torque
-a##ando #a asa de# P#omo
+8.9B+6pB+g 3 Corque del plomoD +7
+8.9B+6;B+g +8.7
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e +> y +@
+8.9B+6tB+g 3 +8.87B+8.8987B+g
t / 0.001 2
"$ora $allando las densidades de cada una de las dos muestras metlicas,
mediante el principio del empu)e de "rqumedes. Ceniendo en cuenta los
pasos anteriores que usamos para $allar la masa.
-a##ando #a Densidad de# Cobre:
+Empu)eB+8.9 Corque del cobre 3 +6cB+8.9B+gD +F
Corque del cobre 3 +8.7B+67B+g +8.8@7=B+6;B+gD +B78G@ m;
D=M
V
cobre 38.87=9.9>B78G@
D cobre / 3310.1 28m)
-a##ando #a Densidad de# P#omo:
+Empu)eB+8.9 Corque del plomo 3 +6pB+8.9B+gD +77
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Corque del plomo 3 +8.7FB78G;B+g 3 +7888B+/ cuerpo sumergidoB+g
/ cuerpo sumergido 3 =.=;>B78G@ m;
D=M
V
plomo 3 8.8=?;=.=;>B78G@
Dp#omo / 11119.1! 28m)
-a##ando #a Densidad de# Cobre " e# P#omo:
+Empu)eB+8.9 Corque del cobre y plomo 3 +6cypB+8.9B+gD +7>
Corque del cobre y plomo 3 +8.7?;B+6=B+g +8.7@B+6;B+g
+8.7=B+67B+g +8.7B+69B+gD +7@
e +7> y +7@
+Empu)eB+8.9 +8.7?;B+8.898>B+g +8.7@B+8.898B+8.8987B+g +8.7B+8.8987B+g 3 +8.8@F
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[email protected]?>B78G;B+g 3 + liquidoB+/ cuerpo sumergidoB+g
liquido+agua 3 7888 :gm;
[email protected]?>B78G;B+g 3 +7888B+/ cuerpo sumergidoB+g
/ cuerpo sumergido 3 @.F?>B78G@ m;
D=M
V
cobre y plomo 3 8.8@FB78G@
D cobre " p#omo / 3).3128m
)
9. Conc#usiones:
Conc#usiones de #a asa -a##ada:
Hallando la masa de los metales y del tecnopor
experimentalmente, llegamos a un valor muy prximo al $allado
mediante una balanza, teniendo en cuenta que ese pequeIo
porcenta)e de error se debe a diversos factores como materiales
desgastados, medio ambiente, error de medicin de las personas.
Conc#usiones de #a Densidad -a##ada:
"l igual que para el clculo de la masa, en el clculo de lasdensidades se obtuvieron valores experimentales muy cercanos a
los valores estndares que se tienen para dic$as densidades.
%iendo los factores ya mencionados los que no nos permiten
obtener una mayor exactitud en el clculo de las densidades.
Conc#usiones ;enera#es:
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"l poder realizar estos experimentos $emos tenido cuidado con
los instrumentos.
Cuvimos que $acer los experimentos por duplicado.
/erificamos que los resultados obtenidos en el experimento eran
muy similares a los tericamente, esto debido a ciertos errores enla realizacin y medicin de estos ya que la balanza que usamospara medir los pesos de las muestras solo media m-ltiplos de 8.>gramos.
No realizamos el experimento de tensin superficial.
El no utilizar exactamente las partes marcadas en el brazo de
palanca nos $izo disminuir el porcenta)e de error, ya que si lo
usbamos nuestro error $ubiera sido ms grande.
. Observaciones:
Jue como el peso del tecnopor es muy pequeIo nos tom un buen
tiempo poder encontrar el equilibrio con los )inetillos ya que sus
pesos eran considerables a comparacin del tecnopor.
1ara $allar la densidad del tecnopor lo cual se sabe tericamente
que su densidad es muy pequeIa respecto al agua no se poda
sumergir por ende )untamos el tecnopor, plomo y cobre y ya
sumergido $allamos la densidad total del con)unto.
Kbservamos que el brazo de palanca no estaba muy equilibrado
para lo cual los resultados obtenidos no iban $acer tan iguales a los
resultados experimentales.
No utilizamos precisamente las partes marcadas en el brazo de
palanca por razones que no encontrbamos un equilibrio ideal la
cual preferamos para el experimento.
1ara equilibrar me)or el brazo de palanca tuvimos que utilizar un
pequeIo papelito en el punto de torque ya que si no lo usbamos
$ubi!ramos tenido grandes errores de medicin en el momento de
$allar los torques con los )inetillos.
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Jue como el peso del tecnopor es muy pequeIo nos tom un buen
tiempo poder encontrar el equilibrio con los )inetillos ya que sus
pesos eran considerables a comparacin del tecnopor.
1ara $allar la densidad del tecnopor lo cual se sabe tericamente
que su densidad es muy pequeIa respecto al agua no se poda
sumergir por ende )untamos el tecnopor, plomo y cobre y yasumergido $allamos la densidad total del con)unto.
Kbservamos que el brazo de palanca no estaba muy equilibrado
para lo cual los resultados obtenidos no iban $acer tan iguales a los
resultados experimentales.
No utilizamos precisamente las partes marcadas en el brazo de
palanca por razones que no encontrbamos un equilibrio ideal la
cual preferamos para el experimento.
1ara equilibrar me)or el brazo de palanca tuvimos que utilizar un
pequeIo papelito en el punto de torque ya que si no lo usbamos
$ubi!ramos tenido grandes errores de medicin en el momento de
$allar los torques con los )inetillos.