Balanza: es una palanca de primer grado de brazos iguales que son utilizadas para realizar mediciones de masa. Su grado de calibración depende de la precisión de cada instrumento, esto quiere decir que, cuanto mejor confeccionada esté una báscula mejor centrado está el punto de equilibrio y así su calibración será más precisa.
Dinamómetro:Es una herramienta que sirve para medir fuerzas. Fue inventado por Isaac Newton. Está formada por un cilindro graduado de metal, con dentro un muelle y dos ganchos, que salen uno por cada extremo. Al enganchar un objeto en el gancho inferior, el muelle se extiende e indica la fuerza por la escala graduada en newtons.
El que se usa en esta actividad es bastante preciso, ya que tiene una precisión de 0,02 Newtons.
Calibre:
Sirve para medir las dimensiones de objetos muy pequeños.
Es una regla con una escuadra en un lado, y otra que se desliza sobre la regla. Tiene dos escalas, una en pulgadas y otra en milímetros.
Tiene bastante precisión ya que puede medir incluso fracciones de milímetro, pero los hay con mayor precisión aun.
La diferencia entre la precisión y la exactitud es que la precisión es la diferencia entre el valor medido y el valor real de la característica medida, cuando menos diferencia mas preciso es la herramienta, y la exactitud es la frecuencia con la que una herramienta mide una característica en muy poco tiempo, y si da el mismo resultado siempre es que es exacta y si no pues no es muy exacta.
2.
Según el Sistema Internacional de medida; la masa , que es la cantidad de materia de un cuerpo, se mide en kilogramos; el peso , que es la fuerza con que es atraído un cuerpo a la Tierra y depende de la masa del mismo,en Newtons (1 N= 1 kg x1 m/s²) y el volumen,que es el espacio que ocupa un cuerpo, en metros cúbicos.
La masa es una unidad fundamental y el peso y el volumen son unidades derivadas.
Una ecuación de dimensión expresa una unidad de medida derivada en unidades de medida fundamentales.
La ecuación de dimensión del peso es: P= 1 kg . 1 m/s²
La ecuación de dimensión del volumen es: V=m³
3.
ESFERA PLATEADA
Peso=masa · gravedad (P=m·g)
0,68 N= masa · 9,81 m/seg^2
masa = 0,0693 kg
resultado en el blog → m=0,0685 kg = 6,85 · 10^-2 kg
nuestro resultado → m=0,0703 kg = 7,03 · 10^-2 kg
diferencia → 1,8 · 10^-3 kg
ESFERA NEGRA
Peso=masa · gravedad (P=m·g)
0,22 N= masa · 9,81 m/seg^2
masa= 0,0224 kg
resultado en el blog → m=0,0225 kg = 2,25 · 10^-2
nuestro resultado → m=0,0203 kg = 2,03 · 10^-2
diferencia → 2,2 · 10^-3 kg
¿Por qué no coinciden los resultados?
Creemos que la discrepancia entre los datos que se proporcionan en la entrada del blog y los que hemos calculado nosotras, se debe a que al obtener más de 10 cifras decimales (demasiadas para realizar cálculos de forma cómoda y rápida), nos hemos visto obligadas a redondear cifras y aproximar los valores, haciéndolos menos exactos.
4.
ESFERA PLATEADA.
Diámetro medido con el calibre = 2,52 cm
Radio = 1,26 cm
Primero vamos a calcular el volumen y luego su densidad intentando averiguar de que elemento química se compone esta esfera aproximadamente:
V= 4π·r3
V=4/3·3,14·1,26^3
V= 8,37 cm3
La masa que nos daban era de 69,3 g, por lo tanto:
D=m/v
D=69,3g/8,37cm^3
D=8,3gr/cm^3
Podría haber una aleación, como por ejemplo, el acero.
ESFERA NEGRA.
Diámetro medido con el calibre = 2,50 cm
Radio = 1,25 cm
Realizaremos los mismos pasos que en el caso anterior:
V= 4π·r3
V=4/3·3,14·1,25^3
V= 8,18 cm3
Sabiendo que la masa que nos aportan es de 22,4 g su densidad será:
D=m/v
D=22,4g/8,18cm^3
D=2,7gr/cm^3
El más aproximado con 2,7 es el aluminio, elemento químico metálico con símbolo Al.
5.
EMPUJE = V (volumen de un cuerpo) * D (densidad del fluido) * G (gravedad) que es 9,81 m/seg2 (al cuadrado)
El empuje es la diferencia entre el peso real y el peso aparente.
VALORES TEÓRICOS:
Empuje teórico bola plateada:
E = 8,37 cm^3 x 1 g/cm3 x 9,81 m/seg^2
E = 82,10 gr x m / seg^2
El empuje se mide en newtons, y por eso necesitamos pasar los gramos a kilogramos, por lo que hay que dividir 82,1/1000 = 0,082 N
Empuje teórico bola negra:
E= 8,18 cm^3 x 1g/cm^3 x 9,81 m/seg^2
E= 80,24 gr x m / seg^2
Necesitamos pasar los gramos a kilogramos, por lo tanto hay que dividir 80,24 /1000 = 0,08 N
·Para calcular los valores experimentales del empuje, debemos utilizar los datos que nos proporcionan sobre las masas de las bolas. Lo haremos restando la masa inicial a la masa final (antes y después de sumergir la bola en el líquido).
VALORES EXPERIMENTALES:
Según los resultados obtenidos en el experimento del vídeo, el peso real de la bola negra es 2,2 y el peso aparente es 1,4; lo que significa que el empuje es de 0,8 N
El peso real de la bola plateada es de 0,675 y el peso aparente es 0,59. Su diferencia, es decir el empuje, es 0,08 N
·DISCREPANCIA:
NO hay apenas discrepancia entre los valores teóricos y experimentales del empuje, de lo que deducimos que la fórmula del empuje es correcta y el experimento ha sido llevado a cabo correctamente.
·CONCLUSIONES:
Al entender y estudiar a fondo el experimento, sacamos la conclusión de que al sumergir un cuerpo en un líquido, este experimenta una pérdida de peso (sólo aparente). Esto ocurre porque el líquido ( en nuestro caso agua) ejerce una fuerza vertical y hacia arriba (denominada empuje) sobre el cuerpo. Es lo que llamamos “ Principio de la hidrostática de Arquímedes ”.
Para completar nuestra entrada dejamos este explicativo experimento sobre el principio de Arquímedes.
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