Hidrostatica (principio de arquimides)

1.- Determinacion de densidades

Determinación de densidades de sólidos a Temperatura: 150C

Masa del solido (ms) : 100.9g ms=ρsV s

Masa de agua destilada (m1): 1207.0g

Masa de agua destilada + Empuje (m2): 1280.0g

Masa del aguadesalojada por elcuerpo :mE = E/g

mE=m2−m1

Empuje (E): mEgVolumen del solido: (V s)Volumen de agua desalojada (V a) = V s

Masa del agua desalojadamE=ρaV s

Dividiendo las ecuaciones se puede calcular la densidad del solido:

ms=ρsV smE=ρaV s

Densidad del solido :

ρ s=msmEρa

Densidad del agua destilada : ρa=0.9970±0.0001g /cm3

Respuesta : ρ s=1.3780±0.0001g /cm

3

Determinación de la densidad de un liquido etanol

Masa del etanol m3=1057.1 gMasa de etanol mas solido m4=1115.5g = m3g + E'

Masa del etanol desalojado mE'=m4−m3=58.4g

Volumen del etanol desalojado V e=V s

Masa del etanol desalojado

mE'=ρeV s

Dividiendo las dos ecuaciones se puede obtener la densidad del liquido (etanol):

mE'=ρeV s

mE=ρaV s

mE'

mE=ρeV s

ρaV s

=ρeρa

Densidad del liquido etanol:

ρe=mE '

mEρa

Utilizando esta ecuación se puede determinar la densidad del etanol teniendo en cuenta que la temperatura a la que se hicieron las medidas (250C)

Densidad del agua destilada : ρa=0.9970±0.0001g /cm3

Respuesta : ρe=0.7976 ±0.0001 g/cm

3

E|¿|=¿¿0.0064 a 0.0094 g/cm3

2.- COPA DE ARQUIMEDES:

Cuando se le echa el agua sin superar el nivel no se sale; porque en nuestro entorno tenemos la presión atmosférica, entonces adentro del sorbete hay aire por lo tanto ejerce presión (en el lado opuesto) teniendo un equilibrio

al aumentar el nivel del agua aumenta la presión hidroestática (presión que ejerce el agua en la superficie) entonces poco a poco se llena de agua en el sorbete hasta que el agua ocupe todo el espacio del sorbete (cuando se llega al nivel) y de ahi podriamos decir que ya son dos presiones que se ponen en acción la hidroestática y la atmosférica y por último la que se encarga de expulsar todo el agua en el vaso es la presión atmosférica.

3.- Presión Hidrostática en Líquidos

Peso especifico = 0.79 g/cm3

Pendiente de la recta = 0.786 hPa/cm

4.- Medida de la presión atmosférica

Datos:

Volumen del recipiente V=2 litro Longitud del tubo l=40 cm Diámetro del tubo d=3.0 cm Longitud de la parte del tubo sumergida h=29.0 cm Altura del agua que ha penetrado en el tubo x=6.9 cm

Tubo cerrado por uno de los extremos.

Pa= ρg(h−x )(l−x)

x=1000∗9.8

(0.29−0.011)(0.4−0.011)0.011

=96691Pa

Tubo a un recipiente cerrado.

La longitud eficaz L del tubo es:

L=l+ V

π r 2=0.4+ 0.002

π∗0.0152=3.22m

El valor medido de la presión atmosférica es:

Pa= ρg(h−x )(L−x)

x=1000∗9.8

(0.29−0.069)(3.22−0.069)0.069

=98904 P a

Con el programa la respuesta es: 99301Pa la cual se acerca a nuestro resultado calculado

5.- Medida de la densidad de un líquido

peso= empuje

- densidad del cuerpo sólido ρ s- sección S- altura h- densidad del fluido ρ f- parte del sólido que está sumergido en el líquido x

ρ sgS h= ρf gSxρ sh=ρf x

Datos:La densidad del sólido se ha fijado en ρ s= 0.5 g/cm3

La altura del cuerpo sólido de forma cilíndrica se ha fijado en h=25 cm

liquido de densidad desconocida (Aceite):

0.5*25=ρ f14 →ρf=0.892g /c m3 , con el applet el resultado es : 0.9 g/c m3

liquido de densidad desconocida (Acohol):

0.5*25=ρ f16 →ρf=0.055 g/c m3 , con el applet el resultado es : 0.79 g/c m3

liquido de densidad desconocida (Glicerina):

0.5*25=ρ f10 →ρf=5.580g /c m3 , con el applet el resultado es : 1.26 g/c m3

6.- Medida de la densidad de un sólido

Datos:

-La densidad del líquido (agua) se ha fijado en ρ f=1.0 g/cm3

-La altura del cuerpo sólido de forma cilíndrica se ha fijado en h=1.0 cm

Calculo para la densidad del hierro:

1ro

El líquido ejerce una fuerza E=ρ f ·g·V sobre el cuerpo cilíndrico, por la tercera ley de Newton, el cuerpo ejerce una fuerza igual y de sentido contrario sobre el líquidoLa balanza electrónica mide la fuerza F1=ρ f·g·V

2do

Cuando el cuerpo descansa en el fondo. La balanza electrónica mide el peso del cuerpo F2=mg=ρV·g

De 1 y 2

La densidad del hierro ρ es el cociente F2/F1, si el líquido es agua ρ f=1.0 g/cm3

ρ=F2F1

=52.186.62

=7.882 g/cm3 con el applet es 7.88 g/cm3