Pesar sin pesas: Se busca averiguar la masa de un borrador en una balanza y no hay
pesas para comparar. Para lograrlo, se coloca el borrador en un platillo y se ponen
clips en el otro hasta que se equilibra con 58 clips:
a) ¿Qué magnitud se midió?
b) ¿Qué unidad se emplea?
c) ¿Qué medida se obtiene?
Respuestas
Respuesta:
espero ayudarte y me das la coronita
Explicación:
La balanza es un instrumento básico en el laboratorio de Física. Hay muchos tipos de balanzas, la que simularemos en el programa interactivo es una de las más sencillas de manejar.
Para pesar un determinado objeto, se desplazan masas calibradas a lo largo de cuatro rieles y se fijan en posiciones etiquetadas. Las divisiones en los cuatro rieles de las balanzas del laboratorio de Física de la E.U.I.T.I. de Eibar son las siguientes:
BALANZA_small.JPG (1970 bytes)
de 100 g hasta 200 g
de 10 g hasta 100 g
de 1 g hasta 10 g
de 0.1 g hasta 1 g.
Medida de la masa de un cuerpo
En el programa interactivo la balanza solamente aprecia gramos, el error que se comete en una medida es ± 1 g. Por ejemplo, si se ha pesado un cuerpo y de la lectura de los indicadores de la balanza se ha obtenido la cifra de 234. La medida del peso de dicho cuerpo se expresa como
234 ± 1 g
Véase las reglas para expresar una medida y su error
Medida del volumen de un cuerpo irregular
Para medir la densidad de un cuerpo es necesario conocer su masa y su volumen.
Si el cuerpo es irregular, no podemos calcular su volumen de forma directa. Pero podemos calcularlo indirectamente aplicando el principio de Arquímedes.
"Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje igual al peso del volumen de líquido desalojado"
peso.gif (2202 bytes) Sumergiendo completamente el cuerpo en agua, el peso del cuerpo disminuye debido al empuje. Lo que nos marca la balanza F’ es igual a la diferencia entre el peso P y el empuje E.
F’=P-E.
Si el fluido es agua, cuya densidad es la unidad, el peso en gramos coincide numéricamente con el volumen medido en centímetros cúbicos.
El empuje es igual a la diferencia F-F’ entre lo que marca la balanza antes y después de sumergir el cuerpo en agua e igual numéricamente al volumen del cuerpo en centímetros cúbicos.
V=F-F’
Error en la medida del volumen.
De las fórmulas de los errores en las medidas indirectas se obtiene que el error de una diferencia
Como DF=DF’=1 , se obtiene que DV=1.41 cm3 . Expresando el error con una sola cifra significativa (regla 2), DV=1 cm3
Cálculo de la densidad del cuerpo sólido
Se define la densidad como el cociente entre la masa y el volumen de un cuerpo.
De las fórmulas de los errores en las medidas indirectas, se obtiene que el error de un cociente
donde Dm=DV=1.
Una vez obtenidas las medidas de m y de V, se calcula Dr, mediante la fórmula anterior.
Ejemplo:
Se va a medir la densidad del cobre
Pulsando el botón titulado Peso, se genera una pieza hecha de cobre de masa y volumen desconocido.
Con la balanza medimos su masa: m=410 ±1 g.
Pulsamos el botón titulado Volumen y el cuerpo se sumerge en agua
Efectuamos una nueva medida con la balanza m’=364 g
El volumen es numéricamente igual al empuje, la diferencia entre ambas medidas.
V=410-364=46 ± 1 cm3
Cálculo de la densidad
La densidad se expresa
r =8.9± 0. 2 g/cm3
Finalmente, comparamos el valor calculado con el proporcionado por el programa interactivo pulsando el botón titulado Respuesta.
Actividades
Para medir el peso de un cuerpo se pulsa sobre el botón titulado Peso. Se desplazan las flechas a lo largo de las guías actuando con el ratón. Se pulsa el botón izquierdo del ratón cuando el puntero está sobre una flecha, se arrastra el ratón, la flecha se desplaza automáticamente a la siguiente posición sobre la guía. Se deja de pulsar el botón izquierdo del ratón, cuando la flecha está situada en la marca deseada.
La balanza está equilibrada cuando el brazo está en posición horizontal y la flecha azul apunta a la marca roja situada a su derecha. El mismo procedimiento se emplea para medir el volumen.