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1.2 Densidad y peso específico
1. Física II Profe. Juan Víctor Tapia Hernández Agosto 2017
2. Densidad La densidad o masa específica de una sustancia ρ (rho) es una propiedad característica o intensiva de la materia, representa la masa contenida en la unidad de volumen. Su valor es independiente de la cantidad de materia Su valor se determina dividiendo la masa de la sustancia entre el volumen que ocupa: = ρ = Donde: ρ = densidad en /3 = = 3
3. Valoresdedensidaddealgunassustancias Sustancia Densidad kg/m³ Densidad g/cm³ Agua 1 000 1 Alcohol 790 0.79 Aceite 915 0.915 Hielo 920 0.920 Madera 430 0.430 Oro 19 320 19.320 Hierro 7 860 7.86 Mercurio 13 600 13.60 Oxígeno 1.43 0.00143 Hidrógeno 0.09 0.00009 Aluminio 2 700 2.70 Plata 10 500 10.5 Mercurio 13 600 13 .6 Cobre 8 900 8.9
4. Ejemplos de problemas de densidad 1. Un cubo de aluminio, cuyo lado es de 5 cm, tiene una masa de 337.5 gramos. ¿Cuál es la densidad del aluminio? Datos Formula o ecuación Sustitución y resultado = 5 = ? ³ = 337.5 = ? /³ =
5. Ejemplos de problemas de densidad 2. Para cuantificar la densidad del agua, se midieron 10 cm³ de agua, con una masa de 10 g. a) ¿Cuál es la densidad del agua? b) ¿Qué volumen ocuparán 600 g de agua? Datos Formula o ecuación Sustitución y resultado =
6. Ejemplos de problemas de densidad 3. Determinar la densidad de un trozo de plomo si tiene una masa de 3.5 kg y ocupa un volumen de 3.097 × 10−4 3 ? Datos Formula o ecuación Sustitución y resultado = 3.5 = 3.097 × 10−4 3 3 = ? /³ =
7. Ejemplos de problemas de densidad 4. Determinar el volumen de un trozo de corcho si su densidad es de 0.23 /3 y tiene una masa de 50 g. Datos Formula o ecuación Sustitución y resultado = 50 = ? /3 = 0.23 /³ =
8. Ejercicios de problemas de densidad 1. Calcular la densidad de un prisma rectangular cuyas dimensiones son: largo 6 cm, ancho 4 cm, alto 2 cm y tiene una masa de 250 g; calcular el volumen que ocupará un cuerpo de la misma sustancia si tiene una masa de 100 g. 2. ¿Qué volumen debe tener un tanque para que pueda almacenar 2 040 kg de gasolina cuya densidad es de 680 kg7m³? 3. Un camión tiene una capacidad para transportar 10 toneladas de carga. ¿Cuántas barras de hierro puede transportar si cada una tiene un volumen de 0.0318 m³ y la densidad del hierro es de 7 860 kg/m³ 4. Calcular la masa de un lingote de oro. Las medidas son 20 cm X 10 cm X5 cm. 5. Determina el volumen que ocupa un objeto hecho de cobre cuya masa es de 0.75 Kg. Valor por ejercicio: 2 puntos Valor total: 10 puntos
9. Peso específico El peso específico de una sustancia también es una propiedad característica. Recordemos que la masa de una unidad de volumen es la densidad de un cuerpo. A veces también es útil conocer el peso de la unidad de volumen del cuerpo. A esta cantidad se llama peso específico. Su valor se determina dividiendo la magnitud de su peso entre el volumen que ocupa: í = = Donde: P = Peso específico en /3 P = = 3
10. Relación densidad y peso específico Podemos obtener la relación entre la densidad y el peso específico de un sustancia, tomando en consideración la aceleración de la gravedad (g=9.81 m/s²): í = ó = ∴ = = í ó
11. EjemplosdeproblemasdePesoespecifico ydensidad. 1. Una masa de 0.5 kg de alcohol ocupa un volumen de 0.000633 m³. Calcular: a) Densidad b) Peso específico Datos Formula o ecuación Sustitución y resultado = ? /³ = 0.000633 3 = 0.5 ) = ) =
12. EjemplosdeproblemasdePesoespecifico ydensidad. 2. Calcular la masa y la magnitud del peso de 15 000 litros de gasolina. Densidad de la gasolina 700 kg/m³ Datos Formula o ecuación Sustitución y resultado =? P = ? = 15 000 litros = 700 /³ = 9.812 ) = ) =
13. EjemplosdeproblemasdePesoespecifico ydensidad. 3. ¿Cuál es la densidad de un aceite cuyo peso específico es de 8 967 N/m³? Datos Formula o ecuación Sustitución y resultado = ? /³ Pe = 8967 /3 = 9.812 =
14. EjemplosdeproblemasdePesoespecifico ydensidad. 4. ¿Cuál es el volumen, en metros cúbicos y en litros, de 3 000 N de aceite de oliva, cuyo peso específico es de 9 016 N/m³ Datos Formula o ecuación Sustitución y resultado = ? 3 = ? litros = 3000 = 9 016 /3 =
15. EjerciciosdePesoespecíficoy densidad 1. Un trozo de madera tiene una masa de 1 200 g y ocupa un volumen de 2,553.19 cm³. Calcular su densidad en g/cm³ y la magnitud de su peso específico en newtons. 2. Una masa de 1 500 kg ocupa un volumen de 0.13274 m³. ¿Cuál es su densidad? 3. ¿Cuál es la masa y la magnitud del peso de 10 litros de mercurio. Densidad del mercurio = 13 600 Kg/m³ 4. Calcular el peso específico del oro, cuya densidad es de 19,300 kg/m³. 5. ¿Qué volumen en metros cúbicos y litros ocuparán 1,000 kg de alcohol con una densidad de 790 kg/m³? Valor por ejercicio: 2 puntos Valor total: 10 puntos
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