Laboratorio de Física I: Cálculo de Errores y Densidad

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- Se realizan dos mediciones utilizando distintos instrumentos, la primera medición es el largo de una mesa y la segunda medición es el ancho de su pata, los resultados son los siguientes:

- 5.25 ± 0.01 m

- 0.025 ± 0.001 m

¿Cuál medida es más precisa?

Sería la de (5.25 y n 0.01 m) esta es más exacta ya que el error porcentual es más reducido, ósea que su variabilidad es pequeña con relación a la magnitud de su medida.

OBSERVACIÓN:

Para aprender bien el manejo del pie de rey o vernier, vea el anexo adjunto y consulte AQUÍ.

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Densidad de un Líquido

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Objetivo

Determinar la densidad del agua y de una solución salina.

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Materiales

- Cinco vasos plásticos

- Probeta graduada, [pic 16]

- Pipeta con perita de goma (gotero)

- Sal corriente

- Balanza

- Cuchara de plástico

- Hojas de Datos

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Procedimiento Experimental

- Las soluciones a realizar son:

- de agua con de sal[pic 17][pic 18]

- de agua con de sal[pic 19][pic 20]

- de agua con de sal[pic 21][pic 22]

- de agua con de sal[pic 23][pic 24]

- de agua con de sal[pic 25][pic 26]

- Con la ayuda de la pipeta y de la probeta graduada introduzca exactamente la cantidad de agua indicada en cada uno de los vasos. Tenga en cuenta el menisco.

- Con la ayuda de la cuchara, el vaso y la balanza mida una a una las diferentes masas de sal necesarias para las diferentes soluciones y deposítelas en cada uno de los vasos correspondientes

- Luego de disolver la sal en el agua, mida la masa de cada una de las soluciones. Luego vierta cada solución en la probeta graduada para medir su volumen teniendo el cuidado de no derramar.

Importante: Al tomar datos, no olvide incluir junto con cada uno el error experimental correspondiente. Aquí use solamente error instrumental; no será necesario calcular errores estadísticos.

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Registro de Datos

- Masas y volúmenes correspondientes a cada solución.

- Errores instrumentales.

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Cálculos Necesarios

- Densidad de cada solución en base a la fórmula anterior.

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Resultados

- Tabla con los datos de masas y volúmenes correspondientes al procedimiento 1 y una columna final con las densidades obtenidas en cada repetición del proceso.

- Gráfica masa-volumen correspondiente a la tabla anterior.

- Gráfica que igualmente relacione masa y volumen pero que permita obtener la densidad del agua a través de la pendiente de una recta (Se aplicará una regresión lineal. Véase AQUÍ para un tutorial sobre regresiones lineales en Excel.)

- Valor de la densidad obtenido de la gráfica anterior.

- Tabla en una fila y tres columnas donde se muestre el resultado correspondiente a la densidad de la solución salina.

Observación importante: Todos los valores de cada medición han de presentar sus respectivos errores de precisión instrumental y en el caso de la densidad los correspondientes errores propagados.

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Cuestionario

- Investigue y señale tres líquidos con menor densidad que el agua.

Aceite, Gasolina y Madera

- Investigue y explique qué ocurre con la densidad del agua entre y . También incluya una explicación de lo que ocurre conforme se va elevando la temperatura del agua sobre los . (Lean sobre dilatación del agua.)[pic 27][pic 28][pic 29]

Este vital elemento se presenta en la naturaleza en tres estados, gaseoso (vapor), líquido (agua) y sólido (hielo). Como en la mayoría de los elementos, en su estado gaseoso, presenta una densidad muy pequeña, a medida que disminuye su temperatura y se condensa (cambia de gaseoso a líquido), aumenta su densidad, si seguimos bajando su temperatura, seguimos aumentando su densidad hasta alcanzar su densidad máxima que se produce a los 4 ºC (aún en estado líquido). Aquí viene lo curioso, si seguimos bajando la temperatura (menos de 4 ºC), la curva de densidad vs temperatura sufre un punto de inflexión, es decir, por alguna extraña razón, el agua se comporta de manera distinta al resto de los elementos, bajo esta temperatura, ¡¡¡la densidad empieza a bajar!!! y una vez que se congela el agua, su densidad es aún menor, es por esto, por ejemplo que el hielo flota en un vaso de agua, el lector se habrá dado cuenta que cuando congela agua, éste aumenta su volumen, ya que al mantener la masa y disminuir su densidad, el volumen debe aumentar; este fenómeno NO ocurre en el resto de los elementos.

- Si añade cuidadosamente aceite o alcohol al agua, ¿cambia la densidad del conjunto? Explique bien su respuesta.

No cambia su densidad esta siempre se mantiene solo que la que se van a separar y el que tiene menos densidad permanecerá flotando.

- Suponga que para calcular la densidad de la solución salina se siguiera el procedimiento de aumento de las cantidades de sal y agua con el objetivo final de obtener su densidad a través de una gráfica. Para ello asuma que vamos aumentando de gramo en gramo la cantidad de sal y para cada masa repetimos todo el procedimiento 2. Para asegurar un resultado correcto en la obtención