Densidad_de_un_liquido_Corregida

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DENSIDAD DE UN LIQUIDO.
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA JULIO GARAVITO.
DOCENTE: ING. JUAN DAVID RODRIGUEZ ACEVEDO.
JHON EDISON SOLER VILLARRAGA, JOSE OTÁLORA, LUIS MORENO
INTRODUCCION.
Analizaremos el fenómeno de flotabilidad en un cuerpo solido lo cual nos ayudara a determinar la densidad “propiedades intrínsecas de la materia” de un líquido aleatorio, además se compararán los resultados experimentales con los reales para verificar que porcentaje de error tuvo la práctica de laboratorio, el líquido que se usara es el agua a una cierta temperatura ya que esta cambia con el cambio de temperatura.
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OBJETIVOS.
 
1.1. Estimar la densidad de cualquier fluido liquido de dos maneras; directa, a partir de la definición, e indirecta a partir del concepto de flotabilidad.
· Determinar las medidas correctas del solido a usar.
· Identificar las unidades correctas y ecuaciones a usar para que el proceso sea coherente y exacto.
· Evaluar la temperatura experimental del fluido.
· Tomar los datos experimentales necesarios para construir el modelo completo para hallar la densidad experimental en esta práctica de laboratorio.
MARCO TEORICO.
[1]Densidad: Es una magnitud escalar que permite medir la cantidad de masa que hay en determinado volumen de una sustancia. La densidad es una de las propiedades físicas de la materia, y puede observarse en sustancias en sus distintos estados: solido, líquido y gaseoso.
 
 m= masa
V= volumen 
[2]Flotabilidad: Se denomina flotabilidad a la capacidad que ostenta un cuerpo de mantenerse dentro de un fluido. La flotabilidad de un cuerpo dentro de un determinado fluido dependerá de las diferentes fuerzas que actúen en el mismo y el sentido que presenten las mismas, esta será positiva cuando el cuerpo tienda a ascender dentro del fluido, en cambio, será considerada negativa si el cuerpo, por el contrario, tiende a descender en el fluido en cuestión. Mientras tanto, será neutra, cuando el cuerpo se mantenga suspendido.
 E = 
Donde:
E = fuerza de empuje o flotabilidad [N]
P1 = densidad del fluido [Kg/m^3]
g = aceleración de gravedad [m/s^2]
V = volumen del cuerpo sumergido [m^3]
A = área de la superficies superior e inferior del cuerpo sumergido [m^2]
h = altura total de cuerpo sólido [m]
s = profundidad del agua por encima del cuerpo [m]
Se obtiene que la fuerza de flotabilidad [E] es igual al peso del cuerpo sólido sumergido.
 = mg
Donde:
E = fuerza de flotación [N]
m = masa del sólido [Kg]
g = aceleración de gravedad [m/s^2]
La masa del cuerpo sólido se puede expresar en función del volumen y de la densidad.
m = p V = p h A
Donde:
p = densidad del solido sumergido [Kg/m^3]
V = volumen del cuerpo sólido [m^3]
A = área de la superficie inferior del cuerpo sólido [m^2]
h = altura total del cuerpo sólido [m]
Sustituyendo estas expresiones en la sumatoria de fuerzas, se tiene que:
E = mg
 Simplificando el área:
Despejando la densidad del fluido se obtiene:
Con esta expresión, conocida la densidad del sólido, se puede estimar la densidad del fluido analizado.
PROCEDIMIENTO.
1. Determinar el volumen del sólido regular midiendo sus dimensiones con el calibrador o con el flexómetro.
2. Determinar el peso del cuerpo sólido utilizando una balanza. Estimar la masa a partir del peso.
3. Determinar la densidad del sólido aplicando la ecuación 
4. Mida con un termómetro la temperatura del fluido al cual se le determinará la densidad.
5. Sumerja el cuerpo sólido en el líquido cuya densidad se quiere determinar.
6. Mida con un flexómetro la altura del solido que está sumergida en el fluido (d)
7. Determinar la densidad del líquido a partir del principio de Arquímedes, aplicando la ecuación de la densidad de un fluido utilizando el concepto de flotabilidad pf = psh/ d.
[3]
Imagen 1: esquema de instalación para la determinación de la densidad de un fluido líquido.
[3]
Imagen 2: Diagrama de cuerpo libre de un cuerpo solido parcialmente sumergido en un fluido líquido. 
DATOS EXPERIMENTALES.
· Medidas del solido a utilizar tomadas con un calibrador / flexómetro, Mínima unidad de medida: un (1) milímetro.
Tabla 1. Medidas del sólido.
· Medidas para el peso del solido tomadas con una balanza/ gramera, Mínima unidad de medida: un (1) gramo.
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.
· Medidas tomadas con un termómetro de mercurio, Mínima unidad de medida 1 (un) grado Celsius.
.
· Medidas tomas con un flexómetro, Mínima unidad de medida: un (1) gramo.
CALCULOS Y ANALISIS.
· Cálculo del volumen del sólido.
 
· Densidad del sólido.
· Densidad del fluido líquido.
· Densidad del fluido hallado por tablas a una temperatura de 17°c.
· Calculo del error porcentual para la densidad experimental vs la densidad real del fluido.
· Densidad de fluido2.
· Error porcentual de la densidad del fluido con respecto al dato real.
CONCLUSIONES.
· El calculo experimental de la densidad del fluido en este caso el agua a 17 ° Celsius fue un éxito, ya que los métodos son muy preciso al hallar este dato.
· El error porcentual en los dos casos en los cuales se hallo la densidad del fluido es bastante alto estamos en un error del 20 % - 26%, lo cual significa que las medidas tomadas tienes error humano, es decir: al tomar la medida hay un error muy alto.
· El error del equipo de medida se propaga ya que al trabajar con las medidas necesitamos valores bastantes pequeños en términos de milímetros y esto genera medidas inexactas a la hora de hallar el dato experimental. 
· Al usar la guía densidad de un líquido del libro mecánica de fluidos aplicada y emplear los conceptos especificados en ella, resulta una práctica experimentalmente sencilla, pero tiene factores muy amplios para cometer errores, la coherencia de las unidades de medida, errores al tomar las medidas, convierte la practica muy susceptible a cometer errores por parte de los estudiantes.
BIBLIOGRAFIA.
· [1] Cadena Rocío, “Densidad de los fluidos”, tomado de la página web; “https://definicionabc.com”, el día 27 de noviembre del 2022, a las 9:32 pm
· [2] Rozo Andrés, “Flotabilidad”, tomado de la página web; “https://www.significados.com”, el día 28 de noviembre del 2022, a las 10:05 pm.
· [3] Rodríguez Diaz H.A (2022), Densidad de un líquido, Mecánica de Fluidos Aplicada Primera edición, editorial Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.
 
lado.cmm
Largo.9,70,097
ancho.4,750,0475
alto.4,750,0475
MEDIDAS DEL SOLIDO.