Informe Final Fisica 2.4

7/24/2019 Informe Final Fisica 2.4

http://slidepdf.com/reader/full/informe-final-fisica-24 1/16

Facultad de Ingeniería Mecánica

Informe FinalDENSIDAD Y TENSIÓN SUPERFI IA!

DATOS:

PROFESOR José Pachas

Curso

Física II (mb224)

Secci !

"#$



PR%&O'O!a "idro#tática e# la $arte de la "idro%iología &ue e#tudia elcom$ortamiento de lo# 'uido# en condicione# de e&uili%rio(!a# mol)cula# &ue integran la# diferente# #u#tancia# #e atraen entre #í mediante diferente# fuer*a# de di+er#a inten#idad en #u# com$onente#( Endeterminada# condicione# de $re#i,n - tem$eratura. dic"a# fuer*a# e+itan&ue la# mol)cula# +i%ren en $o#icione# di#tinta# a la# de e&uili%rio.generando en e#e ca#o #u#tancia# en e#tado #,lido( Al aumentar$rogre#i+amente la# magnitude# de tem$eratura - $re#i,n. la energía de+i%raci,n molecular #e incrementa. dando lugar a &ue la# $artícula#a%andonen la# $o#icione# /0a# - #e $rodu*ca la tran#ici,n a lo# e#tado#lí&uido# - ga#eo#o#( En lo# lí&uido#. la# fuer*a# intermoleculare# $ermiten &ue l# $artícula# #emue+an li%remente. aun&ue mantienen enlace# latente# &ue "acen &ue la##u#tancia#. en e#te e#tado. $re#enten +olumen con#tante( En todo# lo#lí&uido# reale# #e e0ercen fuer*a# &ue inter/eren en el mo+imientomolecular. dando lugar a lo# llamado# lí&uido# +i#co#o#( !a +i#co#idad e#de%ida al frotamiento &ue #e $roduce en el de#li*amiento en $aralelo dela# mol)cula# o $lano# moleculare#( A lo# lí&uido# en &ue no e1i#te ning2n

ro*amiento &ue $uedan dar origen a cierto grado de +i#co#idad #e le#denomina lí&uido# ideale# o $erfecto#( En la naturale*a no e1i#te li&uidoalguno &ue $re#ente e#ta# caracterí#tica# e#trictamente. aun&ue enreciente# in+e#tigacione# #e "an o%tenido# com$ortamiento# mu-cercano# al del lí&uido ideal en "elio conden#ado a tem$eratura# mínima(



DICE

3( 456ETI74S

88888888888888888888888888888

888888((3

9( PRESENTA IÓN ES:UEM;TI A DE! FENÓMEN4888888(

8888((888(9<( FUNDAMENTA IÓN

TEÓRI A8888888888888888888888888(

==( >46A DE

DAT4S88888888888888888888888888

8888888??( ;! U!4S Y RESU!TAD4S88888888((

8888888888888888((((8@@( 4N !USI4NES Y

RE 4MENDA I4NES88888888888888((8888

3



B( 5I5!I4CRAF A8888888888888888888888

8888888((888((33



FAC*&TAD DE I 'E IER A +EC, ICA

-) O#JETI.OS:

• Determinar el coe/ciente de ten#i,n #u$er/cial del agua $or elm)todo e1$erimental de Ra-leig"(

• E+idenciar la fuer*a de ten#i,n #u$er/cial - calcular la $re#i,ne0ercida en el interior de la %ur%u0a(

• om$render la rele+ancia de la den#idad en la# me*cla# -a #eael ca#o de "omog)nea# o "eterog)nea#

UNI 9 3? 9 3




2) REPRESE TACI% ES/*E+,TICA:

DETERMINA IÓN DE !A MASA DE UN UERP4G• omen*aremo# e&uili%rando el %ra*o de la %alan*a utili*ando el

di#co &ue #e encuentra en el e1tremo o$ue#to a la ma#a#u#$endida. e#to lo "aremo# a0u#tando e#te di#co medianterotacione# $ara "acer +ariar #u $o#ici,n. "a#ta &ue el %ra*o &uede"ori*ontal

• Seguidamente retiraremo# el cuer$o #u#$endido Hel %ra*o $erderá ele&uili%rio . - re#ta%leceremo# el e&uili%rio mediante 0inetillo# &ue#erán colocado# en el %ra*o(

DETERMINA IÓN DE! EMPU6E• Nue+amente e&uili%raremo# la %alan*a #iguiendo lo# $a#o#

anteriormente dic"o#(• olocaremo# el +a#o grande lleno de agua de%a0o del cuer$o &ue #e

encuentra colgado en el e1tremo del +a#o. de tal manera &ue e#te#e encuentre totalmente #umergido H#e o%#er+ara &ue el %ra*o #einclina ligeramente "acia arri%a . - con lo# 0inetillo# "aremo# &ue el%ra*o +uel+a a #u $o#ici,n inicial(

UNI 9 3? 9 9




DETERMINA IÓN DE! 4EFI IENTE DE TENSIÓN SUPERFI IA!

M)todo 3

• Armaremo# un #i#tema &ue con#te de una %alan*a Hdel ti$o mo"or

J"e#t$"al con un %alde colgado en uno# de #u# e1tremo# - un anilloen el otro He#te de%e e#tar $aralelo a la %a#e de la %alan*a• olocaremo# un +a#o grande lleno de agua de%a0o del anillo de tal

manera &ue e#te ingre#e ligeramente al agua. $ara e#tocontra$e#aremo# el $e#o del %alde con un 0inetillo(

• Seguidamente colocaremo# gota a gota agua en el %alde "a#ta &ue elanillo de0e de tener contacto con el agua(

• !uego retiraremo# el agua - +ol+eremo# a e&uili%rar la %alan*a conlo# 0inetillo#(

M)todo 9

• Sumergimo# el di#$o#iti+o formado $or lo# tu%ito# - el "ilo en uname*cla 0a%ono#a(

• Po#teriormente colgaremo# el tu%o -a #umergido - mediremo# ladi#tancia entre lo# tu%ito#. la #e$araci,n mínima entre lo# "ilo# - lalongitud de un "ilo(

UNI 9 3? 9 <




0) F* DA+E TACI% TE%RICA:

DENSIDAD

En fí#ica - &uímica. la den#idad e# una magnitud e#calar referida a lacantidad de ma#a en un determinado +olumen de una #u#tancia (U#ualmente #e #im%oli*a mediante la letra r"o ρ del alfa%etogriego ( !a den#idad media e# la ra*,n entre la ma#a de un cuer$o - el+olumen &ue ocu$a(

ρ=mV

Si un cuer$o no tiene una di#tri%uci,n uniforme de la ma#a en todo##u# $unto# la den#idad alrededor de un $unto $uede diferir de laden#idad media( Si #e con#idera una #uce#i,n $e&ueKo# +ol2mene#

decreciente# ∆ V k Hcon+ergiendo "acia un +olumen mu- $e&ueKo -

e#t)n centrado# alrededor de un $unto. #iendo ∆ m k la ma#acontenida en cada uno de lo# +ol2mene# anteriore#. la den#idad en el$unto com2n a todo# e#o# +ol2mene#G

ρ ( x)= limk →∞

∆ mk

∆V k = dm

dV

!a unidad e# kg /m3

en el SI(

omo e0em$lo. un o%0eto de $lomo e# má# den#o &ue otro de corc"o .

con inde$endencia del tamaKo - ma#a(

TENSIÓN SUPERFI IA!

En fí#ica #e denomina ten#i,n #u$er/cial de un lí&uido a la cantidadde energía nece#aria $ara aumentar #u #u$er/cie $or unidad deárea( E#ta de/nici,n im$lica &ue el lí&uido tiene una re#i#tencia $araaumentar #u #u$er/cie( E#te efecto $ermite a alguno# in#ecto#. comoel *a$atero. de#$la*ar#e $or la #u$er/cie del agua #in "undir#e( !a

ten#i,n #u$er/cial Huna manife#taci,n de la# fuer*a# intermoleculare#en lo# lí&uido# . 0unto a la# fuer*a# &ue #e dan entre lo# lí&uido# - la#

UNI 9 3? 9 =

https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica

https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica

https://es.wikipedia.org/wiki/Escalar_(f%C3%ADsica)

https://es.wikipedia.org/wiki/Masa

https://es.wikipedia.org/wiki/Volumen

https://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia

https://es.wikipedia.org/wiki/Alfabeto_griego


https://es.wikipedia.org/wiki/Plomo

https://es.wikipedia.org/wiki/Corcho


https://es.wikipedia.org/wiki/Insecta

https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica

https://es.wikipedia.org/wiki/Escalar_(f%C3%ADsica)

https://es.wikipedia.org/wiki/Masa

https://es.wikipedia.org/wiki/Volumen

https://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia



https://es.wikipedia.org/wiki/Plomo

https://es.wikipedia.org/wiki/Corcho


https://es.wikipedia.org/wiki/Insecta





#u$er/cie# #,lida# &ue entran en contactocon ello#. da lugar a la ca$ilaridad ( omoefecto tiene la ele+aci,n o de$re#i,n de la#u$er/cie de un lí&uido en la *ona de

contacto con un #,lido(

4tra $o#i%le de/nici,n de ten#i,n#u$er/cialG e# la fuer*a &ue act2atangencialmente $or unidad de longitud en

el %orde de una #u$er/cie li%re de un lí&uido en e&uili%rio - &uetiende a contraer dic"a #u$er/cie( !a# fuer*a# co"e#i+a# entre la#mol)cula# de un lí&uido #on la# re#$on#a%le# del fen,meno conocidocomo ten#i,n #u$er/cial(

4) 1OJA DE DATOS

UNI 9 3? 9 ?

https://es.wikipedia.org/wiki/Capilaridad

https://es.wikipedia.org/wiki/Capilaridad




) C,&C*&OS 3 RES*&TADOS456ET4 MASA

JI ETI&&O - (J -) 9 (B g JI ETI&&O 2 (J 2) 3 (9 g JI ETI&&O 0 (J 0) (L g

#A&DE (#) 3@(< gA I&&O (A) =(3 g

a( Determine la den#idad de cada una de la# do# mue#tra#

metálica#(Primero determinamo# la ma#a de cada o%0etoG

Parala PesaGrande ( P .G ):

10 ×m P . G= 2 × m J .3 +3 ×m J .1 +7 × m J .1

10 ×m P . G= 2 × 0.8 + 3 × 20.7 + 7 × 20.7

m P . G= 20.86 g≠ 20.86 × 10 − 3 Kg

Parala Pesa Pequeña ( P. P ):

10 ×m P . P = 1 × m J .2 +3 ×m J .3 +9 ×m J .1

10 ×m P . P = 1 × 10.2 +3 × 0.8 +9 × 20.7

UNI 9 3? 9 @




m P . P = 19.89 g≠ 19.89 × 10 − 3 Kg

Parala esferadetecnopor ( E . ):

10 ×m E . = 1 × m J .2 +9 × m J .3

10 ×m E . = 1 × 10.2 +9 × 0.8

m E . = 1.74 g≠ 1.74 × 10 − 3 Kg

Segundo determinamo# el +olumen de cada o%0eto $ero $ara ellode%emo# calcular el em$u0e(


10 × E = 2 × m J .2 × g +4 ×m J .3 × g

10 × E = 2 × 10.2 × 10 − 3× 9.81 +4 × 0.8 × 10 − 3

× 9.81

E= 23.1516 × 10 − 3

ρ ! ×g×V P .G = 23.1516 × 10 − 3

1000 × 9.81 ×V P .G = 23.1516 × 10 − 3

V P . G= 2.36 × 10 − 6m

3


10 × E = 1 × m J .2 × g +9 × m J .3 × g

10 × E = 1 × 10.2 × 10 − 3× 9.81 +9 × 0.8 × 10 − 3

× 9.81

E= ¿ 3B( @ = × 10− 3

ρ ! ×g×V P .P= 17.0694 × 10

− 3

UNI 9 3? 9 B




1000 × 9.81 ×V P. P = 17.0694 × 10− 3

V P . P = 1.74 × 10 − 6m

3

Paralos 3 o"#etos #untos :

10 × E = 1 × m J .2 × g +2 ×m J .1 × g +6 × m J .3 × g +7 × m J .1 × g

10 × E = 1 × 10.2 × 10 − 3× 9.81 +2 × 20.7 × 10 − 3

× 9.81 +6 × 0.8 × 10 − 3× 9.81 +7 × 20.7 × 10 − 3

× 9.81

E= 197.4753 × 10 − 3

ρ ! ×g×V = 197.4753 × 10− 3

1000 × 9.81 ×V = 197.4753 × 10− 3

V = 20.13 × 10 − 6m

3

V P . G +V P .P +V E . = 20.13 × 10 − 6 (V E . = Volumen delaesferade tecnopor )

2.36 × 10 − 6 +1.74 × 10 − 6 +V E . = 20.13 × 10 − 6

V E . = 16.03 × 10 − 6m

3

Finalmente calculamo# la Den#idadG


$ P . G= m P .G

V P .G

= 20.86 × 10− 3

Kg2.36 × 10

− 6m

3 = 8.8389 × 10

3 Kgm

3


UNI 9 3? 9 L




$ P. P =m P . P

V P . P= 19.89 × 10 − 3

Kg1.74 × 10 − 6

m3 = 11.431 × 10

3 Kgm

3

Parala esfera detecnopor ( E . ):

$ E . =m E .

V E . =

1.74 × 10 − 3 Kg

16.03 × 10 − 6m

3 = 0.108 × 10 3 Kgm

3

A! U!AM4S E! 4EFI IENTE DE TENSIÓN SUPERFI IA!G

PRI+ER +5TODO:

10 × . %= 2 × m J .2 × g

10 × . %= 2 × 10.2 × 10 − 3× 9.81

. %= 0.0200124 &

Entonce#G

' = . %2 !

' =. %

2 × 2 ( × )

' =0.0200124

2 × 2 ( × 1.92 × 10− 2

' = 82.9445 × 10 − 3 & m

SE'* DO +5TODO

UNI 9 3? 9




2a

2a

2h2b

a = 2.55 cm*" = 2.35 cm*+= 3.15 cm*m= 0.6 g

Utili*andoG

' = P

2[ +2

a− "+a +"]

' =0.6 × 10

− 3× 9.81

2

[ (3.15 × 10

− 2 )2

2.55 × 10− 2

− 2.35 × 10− 2

+ 2.55 × 10− 2

+ 2.35 × 10− 2

]' = 5.3987 × 10− 3

UNI 9 3? 9 3




6) CO C&*SIO ES 3 RECO+E DACIO ES@(3( RE 4MENDA I4NES

• 7eri/car la lim$ie*a - eliminar "umedad en todomaterial a utili*ar

• >acer la# medicione# con muc"o cuidado• Seguir la# indicacione# del $rofe#or

@(9( 4N !USI4NESG• Mediante la reali*aci,n de e#to# e1$erimento# #eo%tu+ieron dato# &ue no coincidieron con lo# cálculo#o%tenido# de%ido a cierto# errore# en la reali*aci,n dee#to#. e1ce$to en la medici,n de ma#a#. -a &ue #e u#,una %alan*a el)ctrica - el error e# de#$recia%le(

• A$rendimo# de igual forma &ue e1i#ten diferente#forma# de calcular el em$u0e de un cuer$o - la ten#i,n#u$er/cial. #iendo má# efecti+o $ara mí el $rimerm)todo -a &ue no #e "acen #u$o#icione# tal como #e"i*o en el #egundo m)todo

• Se $udo com$ro%ar &ue a cau#a del detergenteagregado al agua. e#ta di#minu-o #u ten#i,n #u$er/cial(

• El co%re - el $lomo #e "unden de%ido a #u ma-orden#idad mientra# &ue el tecno$or tiene #u den#idadmenor &ue del agua

• onocemo# la den#idad de la ecuaci,n del em$u0e. &uea #u +e* e#ta #e determina de la igualdad de fuer*a# enel e&uili%rio

UNI 9 3? 9 33




7) #I#&IO'RAF A:

• Manual de la%oratorio de fí#ica general UNI . EDI I4N MARO4

DE!9• SER AY 6 QFí#ica $ara iencia# e IngenieríaQ 7ol Editorial

T"om#on• SEARS. OEMANS Y. Y4UNC. FREEDMANG Q Fí#ica Uni+er#itariaQ.

7ol( I - II. Pear#on. 3

UNI 9 3? 9 39

Informe Final Fisica 2.4

Documents

Transcript of Informe Final Fisica 2.4