Actividad 4: Capítulo 1 - PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA

Medir es comparar el valor de una magnitud física determinada con el valor de una unidad de esa magnitud que cogemos como ejemplo

En esta práctica vamos a utilizar tres instrumentos de medida. El dinamómetro, la balanza y el calibre.

El dinamómetro es un instrumento que sirve para medir fuerzas. Consiste en un cilindro con un muelle que tiene en los extremos dos ganchos. Al ejercer fuerza sobre el gancho inferior, el cursor del cilindro se mueve indicando la fuerza. Los muelles de los dinamómetros son elásticos, por si la fuerza que hay que medir es muy grande.

La Balanza es un instrumento de medición que calcula la masa de los objetos. Para realizar las mediciones existen patrones de masa. Los resultados de las mediciones de una balanza no varían con la aceleración de la gravedad.

El calibre: Es un instrumento que sirve para medir dimensiones de objetos pequeños. Con unas piezas especiales se puede medir dimensiones internas y profundidades. Permite medir longitudes de 1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro. Es un instrumento muy delicado
La precisión del dinamómetro, la balanza y el calibre es muy alta.

Dinamómetro = 0,02 N

Calibre= 0,01 cm.

La exactitud del dinamómetro, puede variar si el gancho no esta en la posición inicial ya que al medir una fuerza no sería exacta. Por lo tanto debemos girarlo y asegurarnos de que esté en el 0. Respecto a la balanza, es posible que aún se esté marcando una parte de una medida anterior, hay que borrar los datos anteriores y volver a iniciar el proceso, ponerla el 0 antes de medir.

Queremos aclarar dos conceptos que se confunden fácilmente pero son dos cualidades de los instrumentos de medida distintas; la diferencia entre precisión y exactitud la podemos explicar diciendo que un aparato es más preciso cuando el resultado, los valores se acercan más entre sí o son iguales en mediciones repetidas y si además de ser preciso acierta con la medida, mínima fracción de medida decimos que es exacto.

Para medir las magnitudes utilizamos unidades que siguen unas normas del llamado Sistema Internacional un convenio científico creado en Ginebra, Suiza para unificar la unidad de medida más importante de cada magnitud y repartir las magnitudes en fundamentales que son a partir de las cuales y a través de fórmulas matemáticas podemos obtener las demás llamadas derivadas.

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	Unidades S.I.	Magnitud fundamental	Magnitud derivada	Ecuación de dimensiones
PESO	Newton (N)		X
MASA (M)	Kilogramo (Kg)	X
VOLUMEN (V)	Litro (L)		X	L3

Tenemos dos esferas una negra y una plateada tienen distintas densidades pero el mismo volumen:

Al aplicar la ecuación de peso P=mg Peso=masa x gravedad, despejamos m, m=p/g. Y sustituimos cada concepto por su valor.

-Esfera plateada

0.0685 x 0.8= 0.67 N

0.67N = masa x 9.8

g= 9.8 m/s^2

masa= 0.67/9.8 = 0.0683kg

m= 68.5 g

68.5 g x 1kg/1000g= 0. 0685kg 0.0683kg x 1000g/1kg= 68.3g

Nuestro resultado de la masa de la esfera plateada ha sido de 68.3 g, muy aproximado al que se da en la balanza.

Los resultados son diferentes respecto a los de la balanza debido a que hemos tenido en cuenta un mayor número decimales. Los nuestros son un poco más exactos debido a ese motivo, cuantos más decimales se cojan, mayor exactitud habrá en el resultado.

 

-Esfera negra

P=m x g P= 0.023 x 9.8= 0.225N 0.225N = masa x 9.8

g=9.8 m/s^2

masa= 0.225/ 9.8= 0.023kg

m= 22.5g

22.5g x 1kg/1000g= 0.023 0.023kg x 1000g/1kg= 23g

Por lo tanto las dos esferas de nuestro problema tienen el mismo radio y diámetro, sacamos como conclusión que también tendrán el mismo volumen.

El volumen de la esfera es:4(3,14xradio^2) /3

Radio= 1.26 cm

V= 4/3 x 3.14 x 1.26^3= 8.48cm^3

Sin embargo, la masa de las dos esferas es diferente, como ya hemos comprobado antes. Dado que las masas son distintas, la densidad de cada una de ellas también lo será.

Hallaremos su densidad (d) teniendo en cuenta la fórmula: d=m/V densidad=masa/ volumen

Esfera plateada= 68,3g / 8.48= 8.05g/cm^3

Esfera negra = 23 / 8.48= 2.7g/ cm^3