1. Describe sus características/cualidades. Presta especial atención a la diferencia entre precisión y exactitud. ¿Podrías decir cuál es la precisión de cada aparato? (Guarda las imágenes en tu ordenador para que las puedas ver en un mayor tamaño)
Para ello te puedes basar en el punto 4 del libro de texto (página 12) y en los vínculos que tienes a tu disposición en el punto 0.4 de la plataforma Moodle.
-Dinamometro: es un instrumento de medida que se usa para medir fuerzas o pesar objetos. Fue inventado por Isaac Newton. La precision del dinamometro es de 0,02 Newtons.
-Bascula: es un instrumento de medida que se usa para medir la masa de los objetos. Normalmente se mide en la masa en gramos. La precisión de la bascula es de 0,1 gramos.
-Calibre (pie de rey): es un instrumento de medida utilizado para medir dimensiones de objetos muy pequeños, desde centímetro hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro). La precisión de este calibre es de 0,05 cm.
2. ¿Cuáles son las unidades en las que se miden el peso, la masa y el volumen? ¿Cuál/cuáles son magnitudes fundamentales y cuál/cuáles son derivadas? Expresa la ecuación de dimensiones en el/los caso/s que proceda.
Para entender mejor el concepto de unidad y el Sistema Internacional de unidades (SI) debes leerte el punto 1 (páginas 8 y 9) de tu libro de texto y consultar las webs que tienes a tu disposición en el punto 0.1 de la plataforma Moodle.
-Peso: El peso mide la fuerza de la gravedad con respecto a nuestra masa. Se mide en Newtons (N), es una magnitud derivada y su ecuación de dimensiones es masa por aceleración de la gravedad:
-Masa: La masa se mide en kilogramo (Kg), es una magnitud fundamental.
-Volumen: El volumen se mide en metros cúbicos (m3), es una magnitud derivada y su ecuación dimensional es longitud al cubo:
![[V]= L^3](http://rinconmatematico.com/latexrender/pictures/7d8016302b01cba120d3a1dc4a20fd68.gif)
Ahora planteemos el problema: tenemos dos esferas metálicas de distintas densidades
pero MISMO volumen y en primer lugar las pesamos,
Como podéis observar la esfera plateada tiene una masa de 68,5 g mientras que la esfera negra tiene una masa de 22,5 g.
A continuación suspendemos ambas esferas de un dinamómetro por medio de una cuerda, cuya masa consideraremos despreciable, y tomamos la medida que indica en Newtons (recuerda que si guardas las puedes ver más grandes)
La imagen de la izquierda en ambos casos (esfera negra y esfera plateada) es un plano general del montaje y la que está a la derecha es un plano más corto para poder tomar la medida. Tened en cuenta que el dinamómetro puede medir como máximo un Newton luego cada subdivisión vale 0,02 Newtons.
3. Antes de proceder con los cálculos debéis leeros los puntos 2 y 3 del libro de texto (páginas 9 y 10) y consultar las webs que tenéis a vuestra disposición en los puntos 0.2 y 0.3 de la plataforma. A continuación calculad la masa de las esferas aplicando la ecuación para el peso P = mg (tomando g=9,8 m/s^2. Prestad atención a las cifras significativas que utilizáis, utilizad la notación científica y redondead adecuadamente. En la entrada deberán aparecer todos los cálculos que realicéis y sus desarrollos (no solo los resultados) Comparad el dato obtenido con el que marca la balanza, ¿hay discrepancia en los resultados? ¿A que se pueden deber las diferencias?Esfera plateada: Esfera negra:
Con un calibre hemos medido el diámetro de ambas esferas y como se puede observar en las imágenes (recuerda que las puedes guardar y ampliar) el resultado es idéntico pero, ¿cuál es el valor en cm? Aprende a hacer medidas con el calibre aqui.
Bola plateada → P = 0'0685 Kg · 9'8 m · s-2 = 0,6713 Kg · m · s-2 = 0,6713 N
Bola negra → P = 0'0225 Kg · 9'8 m · s-2 = 0,2205 Kg · m · s-2 = 0,2205 N
Estas son medidas más precisas que las que nos dan el dinamómetro. Con el dinamómetro podemos medir hasta 2 decimales pero este cálculo nos da 4. Es un poco diferente al peso en hectogramos (0'685; 0'225) porque la gravedad es 9'8, y no 10.
-Medidas con el calibre:
Esfera plateada: 2,5 cm
Esfera negra: 2,5 cm
4. ¿Ya tenéis las medidas del diámetro de ambas esferas? Ni que decir tiene que entonces sabréis calcular el volumen de las mismas y por último con el dato experimental de la masa obtenido en el punto 2 podemos calcular la densidad de cada esfera (d=m/V) Recordad que hay que presentar los cálculos completos respetando las normas para las cifras significativas, utilizando la notación científica y aplicando los redondeos correctos.
En un alarde de esfuerzo investigador es posible que encontremos con qué materiales se corresponden las densidades obtenidas.
Volumen esferas (las dos tienen el mismo diametro) = 4/3· pi · r^3 = 4/3 · 3,1415 ·1,25^3 = 1,5417 pi = (4, 8434 +-0,0001) cm^3
Densidad esfera plateada = 68,5 g/4,8434 cm^3 = (14,1430 +- 0,0001) g/cm^3
Densidad esfera negra = 22,5 g/4,8434 mc^3 = (4,6455 +- 0,0001) g/cm^3
5. Antes de proceder con los cálculos debéis leer el TEMA 4- ESTÁTICA DE FLUIDOS del libro de texto, en concreto las páginas 90, 91, 100-105. Y ahora, vamos con la parte más difícil de la experiencia. Prestad atención al vídeo que viene a continuación:Es fácil deducir el empuje, en Newtons, para ambas esferas si tenemos en cuenta que el empuje es la fuerza "vertical y hacia arriba" que ha hecho que el dinamómetro en ambos casos marque un valor inferior. Para entender mejor el concepto, podéis hacer las experiencias propuestas y poner en común vuestras propias conclusiones (no hay que incluirlas en la entrada, pero si algún grupo decide grabar sus propias experiencias con el Principio de Arquímedes, serán tenidas en cuenta).
Anotad los valores observados en el vídeo (fijaos bien en los datos pues he cometido algún error con los decimales)
Esos dos números que habéis obtenido son los valores EXPERIMENTALES del empuje pero todo buen científico debe contrastar los resultados con las predicciones teóricas. Calculad el valor TEÓRICO de los empujes para ambas esferas sabiendo que la densidad del agua es 1 g/cm3. La respuesta está en entender el Principio de Arquímedes.Comparad los resultados obtenidos con los valores experimentales y tratad de explicar las discrepancias si es que las hay.
Por último, siempre es recomendable, tanto desde un punto de vista estético como formal, establecer unas conclusiones.
Victor se ha confundido con los decimales, la bola negra pesaba 0,21 y al meterla en el agua pesaba 0,12.
Para poder calcular necesito saber el volumen de cada una de las bola y este dato no sé como hallarlo, ene l video no lo dicen. La formula que hay que usar para calcularlo es E= - pf gV. pf es la densidad del agua que era 1g/cc g es la gravedad, y V es el volumen de cada una de las bolas, que no aparece en el video.
Empuje= densidad del agua x gravedad (10) x densidad de las bolas
E= 1 g/cm3 x 9,8 x (14,1430 +- 0,0001) g/cm^3 (bola negra)
el empuje de la bola negra es (138,6014 +-0,001) g/cc
E= 1 g/cm3 x 9,8 x (4,6455 +- 0,0001) g/cm^3 (bola plateada)
El empuje de la bola plateada es (45,5259+-0,001) g/cc
![[\overrightarrow{F}]= M\cdot{}L\cdot{}T^-2](http://rinconmatematico.com/latexrender/pictures/d569a8f4dfcfad371bc448dfc7cd26de.gif)
