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UNIVERSIDAD: UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD: CIENCIAS PURAS Y NATURALES CARRERA: FÍSICA MATERIA: LABORATORIO DE FÍSICA Ι LABORATORIO Nº 1 DETERMINACIÓN DE DENSIDADES DOCENTE: DOC. MIRKO RALJEVIC. ESTUDIANTE: ZEUS KALED TARIFA MOLINA Laboratorio Nº 1. Determinación De Densidades Introducción En un cuerpo físicamente homogéneo existe proporcionalidad entre los volúmenes que se consideran y las masas correspondientes a dichos volúmenes. Esta constante de proporcionalidad se denomina densidad. Se define como la masa de la unidad de volumen. En el caso de cuerpos no homogéneos debemos definir una densidad puntual o hablar de densidad media. Esta propiedad de la materia, que la caracteriza en cualquiera de los estados en que se presenta, es fácil de determinar en el laboratorio de forma sencilla, sobre todo en el caso de cuerpos sólidos. Tabla de densidades Pregunta de Investigación ¿Es posible mediante mediciones de masa y volumen de cuerpos geométricos obtener sus densidades? Hipótesis Mediante medidas de aristas de cuerpos geométricos y sus correspondientes masas es posible calcular la densidad de objetos geométricos y comparar a que material pertenece. Objetivos Objetivo general · Determinar densidades de los objetos geométricos. Objetivos específicos · Calcular la densidad de un paralelepípedo determinando masa y volumen a partir de ecuaciones geométricas. · Calcular la densidad de una esfera determinado masa y volumen a partir de ecuaciones. · Aplicar los conceptos de la teoría de errores en el cálculo de las densidades del paralelepípedo y la esfera. · Registrar la precisión de cada instrumento y reportar las medidas con el número de cifras significativas adecuadas. · Mediante la densidad, encontrar de que están hechos los objetos. Materiales · Balanza de un platillo. · Calibrador Vernier. · Micrómetro. · Regla. · Esfera. · Paralelepípedo. · Goma. Procedimiento experimental 1. Verificar si los instrumentos de medición están calibrados. 2. Identificar las mediciones necesarias que se deberá tomar con cada cuerpo geométrico. 3. Para cada objeto medir 6 veces las dimensiones, con el instrumento adecuado. 4. Medir la masa del paralelepípedo 6 veces y registrar los resultados en una tabla. 5. Para la esfera debemos medir la masa con ayuda de la goma como base. 6. Medir la masa de la goma suelta y anotar la masa en la tabla 7. Colocando la goma como base se puede hallar el peso del objeto. 8. Utilizando las ecuaciones de teoría de errores, determinar los errores. Datos experimentales Medidas de longitud Paralelepípedo: b a c Tabla paralelepípedo (1) Esfera: Tabla esfera (2) Medidas de masa Paralelepípedo: Tabla paralelepípedo (3) Esfera: Para calcular la masa de la esfera tomamos en cuenta que la masa de la goma es constante en cada medición siendo de 11.40 gramos. Tabla esfera (4) Procesamiento de datos Hallar la desviación estándar y desviación estándar de la media de las tablas 1,2,3,4. Desviación estándar = S S = Deviación estándar de la media = = Numero de medida = Promedio de medidas = = (Prom) Sumatoria de medidas = Desviación estándar de las tablas 1,2,3,4. Tabla 1: = = = Tabla 2: = Tabla 3: = Tabla 4: = Desviación estándar de la media de las tablas 1,2,3,4. Tabla 1: = = = Tabla 2: = Tabla 3: = Tabla 4: = Resultados Promedio de medidas + desviación estándar de la media Tabla 1: Lado a = 1.268 ± 0.0016 cm. Lado b = 7.492 ± 0.0031 cm. Lado c = 1.269 ± 0.0004 cm. Tabla 2: Radio r = 1.114 ± 0.0033 cm. Tabla 3. Masa p = 96.13 ± 0.0060 g. Tabla 4: Masa e = 44.67 ± 0.0158 g. Hallar el volumen de los dos objetos: 1. Volumen Paralelepípedo: (a x b) x c = 12.05 ± cm3 a = 1.268 ± 0.0016 cm b = 7.492 ± 0.0031 cm c = 1.269 ± 0.0004 cm a x b= a*b±= 9.499 cm2 (a x b) x c = (a x b)*c ± Δ=12.05 ± cm3 2. Volumen esfera: r = 1.114 ± 0.0033 cm r3 = (r x r) x r = (r x r) = 1.241 ± cm2 (r x r) x r = 1.382 ± cm3 Determinar la densidad mediante la masa y su volumen Densidad del paralelepípedo: = cm = Densidad de la esfera: = = Comparación de densidad de los materiales Paralelepípedo Teórico Experimental Material: Hierro Esfera Teórico Experimental Material: Hierro Conclusión Se logró determinar de manera adecuada las densidades de los objetos presentados, realizando las medidas solicitadas, de la misma manera se aplico la teoría de errores para precisar mejor los datos y compararlo con la tabla de densidades. na(cm)b(cm)c(cm)(ai-a Prom)(ai-a Prom)^2(bi-b Prom)(bi-b Prom)^2(ci-c Prom)(ci-c Prom)^2 11.2707.5001.2690.0020.0000040.0090.0000810.0000.000000 21.2607.4901.270-0.0080.000064-0.0010.0000010.0010.000001 31.2697.4801.2680.0010.000001-0.0110.000121-0.0010.000001 41.2707.4901.2700.0020.000004-0.0010.0000010.0010.000001 51.2687.5001.2700.0000.0000000.0090.0000810.0010.000001 61.2707.4901.2690.0020.000004-0.0010.0000010.0000.000000 ∑7.60744.9507.6160.0000770.0002860.000004 Prom1.2687.4921.269 Hoja1 n a(cm) b(cm) c(cm) (ai-a Prom) (ai-a Prom)^2 (bi-b Prom) (bi-b Prom)^2 (ci-c Prom) (ci-c Prom)^2 1 1,270 7,500 1,269 0.002 0.000004 0.009 0.000081 0.000 0.000000 2 1,260 7,490 1,270 -0.008 0.000064 -0.001 0.000001 0.001 0.000001 3 1,269 7,480 1,268 0.001 0.000001 -0.011 0.000121 -0.001 0.000001 4 1,270 7,490 1,270 0.002 0.000004 -0.001 0.000001 0.001 0.000001 5 1,268 7,500 1,270 0.000 0.000000 0.009 0.000081 0.001 0.000001 6 1,270 7,490 1,269 0.002 0.000004 -0.001 0.000001 0.000 0.000000 ∑ 7,607 44,950 7,616 0.000077 0.000286 0.000004 Prom 1,268 7,492 1,269 nr(cm)(ri-r Prom)(ri-r Prom)^2 11.1230.0090.000081 21.100-0.0140.000196 31.1160.0020.000004 41.1200.0060.000036 51.1150.0010.000001 61.110-0.0040.000016 ∑6.6840.000334 Prom1.114 Hoja1 n r(cm) (ri-r Prom) (ri-r Prom)^2 1 1,123 0.009 0.000081 2 1,100 -0.014 0.000196 3 1,116 0.002 0.000004 4 1,120 0.006 0.000036 5 1,115 0.001 0.000001 6 1,110 -0.004 0.000016 ∑ 6,684 0.000334 Prom 1,114 nmasa (g)(mi-m Prom)(mi-m Prom)^2 196.12-0.010.0001 296.11-0.020.0004 396.150.020.0004 496.130.000.0000 596.140.010.0001 696.12-0.010.0001 ∑576.770.0011 Prom96.13 Hoja1 n masa (g) (mi-m Prom) (mi-m Prom)^2 1 96.12 -0.01 0.0001 2 96.11 -0.02 0.0004 3 96.15 0.02 0.0004 4 96.13 0.00 0.0000 5 96.14 0.01 0.0001 6 96.12 -0.01 0.0001 ∑ 576.77 0.0011 Prom 96.13 nmasa(g)(mi-m Prom)(mi-m Prom)^2 144.700.030.0011 244.60-0.070.0044 344.690.020.0005 444.680.010.0002 544.690.020.0005 644.64-0.030.0007 ∑268.000.0075 Prom44.67 Hoja1 n masa(g) (mi-m Prom) (mi-m Prom)^2 1 44.70 0.03 0.0011 2 44.60 -0.07 0.0044 3 44.69 0.02 0.0005 4 44.68 0.01 0.0002 5 44.69 0.02 0.0005 6 44.64 -0.03 0.0007 ∑ 268.00 0.0075 Prom 44.67