Informe 7-8 Gráfica De Masa-líquido Vs Volumen, Para Los Dos Fluidos (debe Utilizar Los Datos De Las Tablas 7.1 Y 7.2) Y Determine La Ecuación De Movimiento Por Medio De Una Regresión .docx

Tabla de contenido INTRODUCCION................................................................................................................I OBJETIVOS........................................................................................................................I Objetivos generale:.........................................................................................................I Objetivos específicos:.....................................................................................................I MARCO TEÓRICO............................................................................................................II Proporcionalidad:...........................................................................................................II Movimiento Uniforme Acelerado (M.U.A.):...................................................................III PROCEDIMIENTO.............................................................................................................4 PRÁCTICA No. 7 –Proporcionalidad:............................................................................4 ANÁLISIS DE RESULTADOS............................................................................................6 Practica No 8, Movimiento Uniforme Acelerado (M.U.A.)............................................13

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INTRODUCCION Mediante este informe damos a conocer la realización de los laboratorios # 7, “proporcionalidad” y # 8, “movimiento uniforme acelerado, M.U.A.”, teniendo en cuenta los requerimiento planteados en la guía de laboratorios anexo 1, cabe recalcar que como el centro no cuenta con los equipos PHYWE, se inicia la actividad desde el laboratorio # 7, además encontramos los datos resultantes en las practica y a su vez la utilización de fórmulas que nos permitió dar desarrollo al llenado de las diferentes tablas en cada uno de los laboratorios , aprendiendo la utilización de equipos de medición y de este modo experimentando métodos de aprendices encaminados al desarrollo de habilidades

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OBJETIVOS Objetivo general:  Implementar diferentes métodos teóricos de medición por medio de los laboratorios prácticos # 7 y # 8 Objetivos específicos:  Solucionar las incógnitas planteadas para cada laboratorio  Utilizar los equipos de medición para dar desarrollo a las tablas  Evaluar los resultados adquiridos en la práctica teniendo en cuenta la teoría para cada tema en especifico

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MARCO TEÓRICO

Proporcionalidad: Las magnitudes proporcionales inversamente proporcionales.

pueden

ser

directamente

proporcionales

o

Son directamente proporcionales, Cuando al aumentar una de las magnitudes aumenta proporcionalmente la otra. Es decir, si al multiplicar o dividir una de ellas por un número, la otra también se multiplica o divide por ese mismo número. Son inversamente proporcionales cuando al aumentar una de las magnitudes disminuye proporcionalmente la otra. Es decir, si al multiplicar una de ellas por un número la otra queda dividida por ese mismo número, o viceversa: si al dividir una de ellas entre un número la otra queda multiplicada por este número.

Para resolver problemas de proporcionalidad se aplica una regla de tres directa o inversa. La regla de tres es un procedimiento aplicado a la resolución de problemas de proporcionalidad en los que se conocen tres de los cuatro datos de la proporción y se requiere calcular el cuarto; este procedimiento puede nublar a quien piensa que con él se puede resolver cualquier tipo de problema donde se tengan tres datos y 19 falte uno por ser encontrado pues no es tan sencillo, no sólo se trata de saber cómo es su secuencia sino porque, es decir, saber cuándo y cómo se puede usar la regla de tres.

Si vemos la fórmula de densidad quedaría: d=masa/volumen Entonces veremos que si aumenta la masa la densidad aumentará, y si aumenta el volumen la densidad disminuirá Entonces podemos decir que: La densidad es directamente proporcional a la masa e inversamente proporcional al volumen. Ya que si la masa aumenta la densidad igual, y si el volumen aumenta la densidad disminuye. 5

Movimiento Uniforme Acelerado (M.U.A.): Es el movimiento de un cuerpo cuya velocidad experimenta aumentos o disminuciones iguales en tiempos iguales. Las variables que entran en juego (con sus respectivas unidades de medida) al estudiar este tipo de movimiento son: Velocidad inicial, es la que tiene un cuerpo al iniciar su movimiento en un período de tiempo. Vo (m/s). Velocidad final, es la que tiene un cuerpo al finalizar su movimiento en un período de tiempo. Vf (m/s). Tiempo, es una magnitud que sirve para medir la duración o la separación de uno o más acontecimientos, t (s). Distancia = es la longitud total recorrida por un objeto móvil en su trayectoria, d (m) Aceleración, es el cambio de velocidad al tiempo transcurrido en un punto A a B. Su abreviatura es, a (m/s2). La aceleración es una magnitud de tipo vectorial, el signo de la aceleración es muy importante, se considera positiva cuando se incrementa la velocidad del movimiento y negativa cuando disminuye su velocidad, se retarda o desacelera el movimiento. En el caso que no haya variación o cambio de la velocidad de un movimiento, su aceleración es nula, igual a cero, e indica que la velocidad permanece constante, el vector de la aceleración tiene la dirección del movimiento de la partícula, aunque su sentido varía según sea su signo, positivo- hacia delante, negativo- hacia atrás. Para efectuar cálculos que permitan resolver problemas se usan las siguientes fórmulas:

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5

PROCEDIMIENTO

PRÁCTICA No. 7 –Proporcionalidad: La densidad ρ=

ρ

(letra griega ro) de cualquier sustancia se define como su masa por unidad de volumen:

m V

Desarrollo: 1. Se calibró el cero de la balanza. 2. Se determinó la masa de la probeta (Sin líquido) y se tomó este valor como Mp (g). 3. Se vertieron 10.0 ml del fluido 1 en la probeta y se midió con la balanza la masa de la probeta con el líquido, registramos este valor en la Tabla 7.1 como M T. Se repitió este procedimiento para otros nueve valores diferentes, de tal manera que el último de éstos fue de 100 ml. A. Se determinó como la variable independiente del experimento al volumen de los líquidos. B. Se determinó como la variable dependiente del experimento a la masa de los líquidos. 4. Se calculó la masa del líquido ML para cada uno de los volúmenes y se registraron estos resultados en la Tabla 7.1. teniendo en cuenta que ML = MT - Mp, es decir ML es la masa del líquido sin la probeta.

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Mp=111 g Fluido No 1

V(ml)

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100

MT(g)

120 g

130 g

140 g

150 g

160 g

170 g

180 g

190 g

200 g

210 g

ML(g)

9g

19 g

29 g

39 g

49 g

59 g

69 g

79 g

89 g

99 g

Tabla 7.1. Datos del volumen y masas del fluido No 1 (Medidas con la balanza). 5. Se realizó el mismo procedimiento descrito desde el punto 3) hasta el punto 4) para el fluido 2 y se registró la información en la Tabla 7.2 (tanto el fluido No 1 como el fluido No 2, se regresaron a su envase original), manteniendo siempre las mismas condiciones experimentales. Mp=111 g Fluido No 2

V(ml)

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100

MT(g)

120 g

128 g

138 g

146 g

154 g

164 g

172 g

181 g

189 g

197 g

ML(g)

9g

17 g

27 g

35 g

43 g

53 g

61 g

70 g

78 g

86 g

Tabla 7.2. Datos del volumen y masas del fluido No 2 (Medidas con la balanza).

6. Con ayuda de la balanza digital, se determinó la masa del picnómetro vacío y seco (M pic) y se regístró en la Tabla 7.3. 7. Con la ayuda de la balanza, se determinó la masa del picnómetro lleno con el fluido No 1 y se registró este dato en la Tabla 7.3. Se repitió el mismo proceso para el fluido No 2 y se completó la Tabla 7.3. FLUIDO Mpic=34 g

Masa fluido+masa picnómetro

Masa del fluido Volumen (Capacidad (Sin la masa del Densidad del fluido del picnómetro) picnómetro)

No 1

81 g

47 g

50 mL

0,94 g/mL

No 2

76 g

42 g

50 mL

0.84 g/mL

Tabla 7.3. Datos del volumen, masa y densidad (Medidos con el picnómetro).

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ANÁLISIS DE RESULTADOS

Consulte una tabla de densidades de fluidos y con base en los resultados de la densidad de la Tabla 7.3, compare y determine cuáles son los fluidos No 1 y No 2. NOTA: Debe citar la fuente de la tabla consultada dentro del informe de la práctica. Para determinar qué fluidos son, se toma una tabla de densidades y se hace un redondeo de la segunda cifra decimal. El fluido No 1 es agua y el fluido No 2 es alcohol.

TABLA DE DENSIDADES LÍQUIDOS A 25ºC http://aula.educa.aragon.es/datos/AGM/CT/Unidad01/imagenes/

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1. Para los dos fluidos realice cada uno de los siguientes procesos: A. Realice la gráfica de masa-líquido Vs Volumen, para los dos fluidos (Debe utilizar los datos de las tablas 7.1 y 7.2) y determine la ecuación de movimiento por medio de una regresión (Utilice en Excel la herramienta insertar gráfica e incluir la línea de tendencia de la gráfica y seleccionar “Presentar ecuación en el gráfico”).

Fluido No 1 120 100

f(x) = x - 1 R² = 1

80 60 40 20 0

0

20

40

60

5

80

100

120

FLUIDO No 2 100 90 f(x) = 0.86x + 0.47 R² = 1

80 70 60 50 40 30 20 10 0

0

20

40

60

80

100

120

B. Con las parejas de puntos verifique si la relación es directamente proporcional; promedie los resultados obtenidos para obtener la constante de proporcionalidad. Parejas de puntos escogidos para demostrar la proporcionalidad directa entre el volumen y la masa: Constante K = y/x

Fluido No 1 5

Volumen (mL) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Masa (g) 9 19 29 39 49 59 69 79 89 99

K 0,9000 0,9500 0,9667 0,9750 0,9800 0,9833 0,9857 0,9875 0,9889 0,9900

El promedio de la constante K para el fluido No 1 es 0,9707. Fluido No 2 Volumen (mL) Masa (g) 10 9 20 17 30 27 40 35 50 43 60 53 70 61 80 70 90 78 100 86 El promedio de la constante K para el fluido No 2 es 0,8741. 5

K 0,9000 0,8500 0,9000 0,8750 0,8600 0,8833 0,8714 0,8750 0,8667 0,8600

C. Compare el valor de la densidad de la sustancia obtenida con el picnómetro (Tabla 7.3) con el valor de la densidad consultada en la tabla del numeral 1. NOTA: De la comparación se debe establecer una conclusión y ésta debe incluir una relación numérica entre los resultados obtenidos.

Densidad obtenida con el Picnómetro (Tabla 7.3): 0,94 g/mL. Densidad consultada con la tabla del numeral 1: 1 g/mL.

Densidad obtenida con el Picnómetro (Tabla 7.3): 0,84 g/mL. Densidad consultada con la tabla del numeral 1: 0,79 g/mL.

D. Compare el valor de la densidad de la sustancia obtenida con la gráfica del enciso 2A (Pendiente de la recta) con el valor de la densidad obtenida en el enciso 2B (Constante de proporcionalidad). NOTA: De la comparación se debe establecer una conclusión y ésta debe incluir una relación numérica entre los resultados obtenidos. Densidad (Pendiente de la recta): 1 g/mL. Densidad (Constante de proporcionalidad): 0,97 g/mL.

Densidad (Pendiente de la recta): 0,9996 g/mL. Densidad (Constante de proporcionalidad): 0,8741 g/mL.

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E. Teniendo en cuenta el valor y las unidades del punto anterior, indique qué variable física representa la constante de proporcionalidad en la práctica.

En la práctica la constante de proporcionalidad representa la densidad de los líquidos

ρ=

m V

y sus unidades son:

g mL F. Compare el valor la densidad de la sustancia obtenida con el picnómetro (Tabla 7.3) y compare este valor con la constante de proporcionalidad obtenida (Punto 2.A) Densidad de la sustancia obtenida con el picnómetro (Tabla 7.3): 0,94 g/mL. Densidad (Constante de proporcionalidad): 0,97 g/mL.

E A =valor real−valor medido =

Er =

EA 0,03 = valor real V . REAL

O,O3

Densidad de la sustancia obtenida con el picnómetro (Tabla 7.3): 0,84 g/mL.

E=E X 100 =0, O 3 X 100 =0,03

0,03

Densidad (Constante de proporcionalidad): 0,8741 g/mL.

G. Determine el error porcentual de las densidades de los fluidos obtenidas en el enciso 2A, tomando como valor real la densidad de la tabla consultada en numeral 1.

E A =( 1−0,97 )=0,03 E R=

0,03 =0,03 1

E=0,03

5

0,03

H. Analice cuales son las causas ambientales que pueden influir en la diferencia de los resultados obtenidos de la densidad de los líquidos trabajados.

   

Temperatura Presión de viento producido por el ventilador Gases Las fuerzas

5

Practica No 8, Movimiento Uniforme Acelerado (M.U.A.) Desarrollo: 1. Realice un tratamiento de errores con los tiempos tomados (Tomando como tiempo real, el promedio de los tiempos) en la Tabla 8.1.

Valor No de medida.

m1=1034 kg.

m2=99,7 kg.

del Error tiempo Absolut medido o (EA)

Error Relativo (ER)

Error Porcent ual (E%)

Medida No 1

1,76

0

0

100%

Medida No 2

1,88

0,12

6.93

88%

Medida No 3

1,75

0,01

0.56

99%

Medida No 4

1,77

0,01

0.56

99%

Medida No 5

1,73

0,03

1.70

99.97%

Medida No 6

1,72

0,04

2.27

0.96

Medida No 7

1,74

0,02

1.13

99..98

Promedios

1,76

0,025

2.47

97.81

Tabla 8.1. Tabla de errores en los tiempos medidos.

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2. z(OPCIONAL) Teniendo en cuenta que la velocidad promedio en términos del desplazamiento es ϑ ̅_x=∆x/∆t , demuestre que a partir de las ecuaciones (8.1) y (8.2) se llega a la ecuación (8.3).

3. Responda las siguientes preguntas



¿Cuál es el grado de confiabilidad de la prueba?



¿Cuáles son las posibles causas para el resultado del error arrojado en la tabla de errores (Tabla 8.1)?



¿De las mediciones tomadas en la práctica, determine cuál es la medida más exacta. Justifique su respuesta?

¿Cuál es el grado de confiabilidad de la prueba? N=7 X = 1,764 S= 0,054

1−∝=95 ∝ = 5%

∝ =0,025 2 X −+∝2 ×

+ ∝2=2,4469 Con n-1 grados de liberta

5 5 ≤ a ≤ X+∝2 x √n √n

1,714−2,4469× 1,714
0,054 0,054 < n<1,764+2,4469 × √n √7 5

¿Cuáles son las posibles causas para el resultado del error arrojado en la tabla de errores (Tabla 8.1)? Las posibles causas de los errores arrojados en la anterior tabla, se deben a la precisión con la que se realiza la toma de medidas al momento en que se toma la muestra, es lógico que al medir cada muestra se tenga en cuenta un pequeño error, producido algunas veces por las imprecisiones de los equipos o materiales con que se realiza este ensayo. Por ende, se realiza un calculo estadístico para obtener los valores de todos los errores casados en cada medición.

¿De las mediciones tomadas en la práctica, determine cuál es la medida más exacta. Justifique su respuesta?

La medición mas exacta es aquella que esta mas cerca al valor del promedio de las medidas, por lo general se encuentra en la mitad de las repeticiones, puesto que ya se tiene una idea clara de como medir. En este caso fue la primera, de acuerdo a que es la que mas se acerca al promedio.

5

5

CONCLUSIONES.

Durante la practica se hallaron los datos necesarios para aplicar las formula de densidad, usando líquidos, como así mismo se realizaron ejercicios de movimiento uniformemente acelerado. Es importante identificar todas las variables necesarias en la aplicación de fórmulas con cada ejercicio. Así mismo permitió dimensionar la aplicación de cada práctica, la relación y uso de estas fórmulas a actividades comunes, y sobre todo entender a fondo la teoría vista durante el curso de física general. El trabajo realizado es dinámico aprovechando el uso de tablas y gráficas, con preguntas que profundizan en el tema Bibliografias 

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