¿COMO SE CALCULA EL VOLUMEN CON LA BALANZA HIDROSTÁTICA?

Summary

En este video educativo, se explora cómo se determinan los volúmenes de materiales tanto sólidos como disgregados o pulverulentos aplicando el principio de Arquímedes y utilizando herramientas como la balanza hidrostática y el pino metro. Se explica que el volumen real de un material sólido compacto es el de su parte sólida, mientras que su volumen aparente incluye el volumen de todos los poros. El principio de Arquímedes se utiliza para calcular el volumen de materiales irregulares al sumergirlos en un líquido, donde el empuje que experimenta el material es igual al peso del líquido desalojado. A través de un ejemplo práctico en el laboratorio, se muestra cómo se pesa una muestra de granito en el aire y luego en la balanza hidrostática para encontrar su peso hidrostático y, finalmente, su volumen utilizando la densidad del agua. Además, se describe el método del pino metro, que implica pesar una muestra de material disgregado, llenar el pino metro con agua hasta una marca y luego medir el aumento en el peso debido a la introducción de la muestra para calcular su volumen. Este enfoque didáctico y práctico demuestra la precisión de los cálculos de volumen y honra la contribución de Arquímedes a la ciencia.

Takeaways

• 📚 La lección trata sobre cómo determinar el volumen de materiales mediante diferentes métodos.
• 🌊 El principio de Arquímedes es clave para entender la hidrostática y su aplicación en la medición de volumenes.
• 🏺 Se explica cómo se utiliza la balanza hidrostática para medir el volumen de materiales sólidos irregulares.
• 🔢 El volumen relativo y el volumen del conjunto son conceptos importantes para entender la composición de materiales disgregados o pulverulentos.
• 🥡 El método del pino metro es una técnica para determinar el volumen de muestras pulverulentas o disgregadas.
• 🎢 Se describen los pasos a seguir para realizar la medición de volumen con la balanza hidrostática en el laboratorio.
• 📏 Para calcular el volumen usando la balanza hidrostática, se utiliza la diferencia entre el peso en el aire y el peso sumergido.
• 💧 La densidad del líquido plays a crucial role en la conversión del peso del líquido desalojado a volumen.
• 📱 Se muestran los resultados de una medición práctica de volumen utilizando la balanza hidrostática y el pino metro.
• 🔄 El proceso de medición con el pino metro implica llenarlo con agua y luego introducir la muestra para medir el volumen del material.
• 📈 Los resultados obtenidos de los experimentos son ejemplos claros de cómo se puede aplicar la teoría en la práctica.

Q & A

¿Qué es el volumen real de un material sólido compacto?

El volumen real de un material sólido compacto es el volumen de la parte sólida del material, excluyendo los poros.

¿Cuál es el volumen aparente de un material sólido?

El volumen aparente de un material sólido es el volumen real más el volumen de todos los poros que contiene.

¿Quién fue Arquímedes y qué principio descubrió que se relaciona con la determinación del volumen de un material?

Arquímedes fue un físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático griego que vivió en Siracusa entre los años 287 y 212 a.C. Descubrió el principio de Arquímedes, que establece que el empuje que experimenta un cuerpo sumergido en un fluido es igual al peso del fluido que desaloja.

¿Cómo se determina el volumen de un material irregular utilizando el principio de Arquímedes?

Para determinar el volumen de un material irregular, se utiliza una balanza hidrostática. El peso del material en el aire se resta al peso del material sumergido (peso hidrostático) para encontrar el empuje, que es igual al peso del líquido desalojado. Luego, se divide el peso del líquido desalojado por la densidad del líquido para obtener el volumen del sólido.

¿Qué es el método del pino metro y cómo se utiliza para determinar el volumen de un material?

El método del pino metro implica utilizar un recipiente de laboratorio con una capacidad determinada y una entalladura (en ras) en el cuello. Se pesa una muestra de material, se llena el pino metro con líquido hasta el en ras, se introduce la muestra y se vuelve a pesar. El volumen de la muestra se calcula a partir de la diferencia en el peso del líquido desalojado.

¿Cómo se calcula el volumen de un sólido utilizando la balanza hidrostática y el agua destilada?

Se pesa el sólido en el aire y se obtiene su peso. Luego se sumergen en el agua y se pesa de nuevo en la balanza hidrostática. El empuje (peso del agua desalojada) se calcula restando el peso sumergido al peso en el aire. El volumen se obtiene dividiendo el peso del líquido desalojado (que es el empuje) por la densidad del agua destilada, que es de 1 gramo por centímetro cúbico.

¿Por qué se utiliza el agua destilada en la balanza hidrostática?

Se utiliza el agua destilada en la balanza hidrostática debido a su densidad conocida y constante, que es de 1 gramo por centímetro cúbico. Esto simplifica el cálculo del volumen del sólido, ya que no es necesario ajustar la densidad del líquido.

¿Cómo se calcula el volumen de una muestra de arena utilizando el pino metro?

Se pesa una muestra de arena y se introduce en el pino metro, que previamente se ha llenado con agua hasta el en ras. Se vuelve a pesar el pino metro con la muestra y el agua. El volumen de la muestra se calcula restando el peso del pino metro con el agua solo hasta el en ras del peso del pino metro con la muestra y el agua, y luego dividiendo el peso del líquido desalojado por la densidad del líquido.

¿Qué es el volumen relativo y el volumen del conjunto en materiales disgregados o pulverulentos?

El volumen relativo y el volumen del conjunto son conceptos utilizados para describir las propiedades de los materiales disgregados o pulverulentos. El volumen relativo se refiere a la proporción del volumen total ocupado por los sólidos en el material, mientras que el volumen del conjunto incluye tanto el volumen de los sólidos como el volumen de los poros o espacios entre ellos.

¿Cómo se determina el volumen de un material con forma irregular utilizando un teorema o principio?

Cuando un material tiene una forma irregular y no puede ser medido directamente, se puede utilizar el principio de Arquímedes y una balanza hidrostática para determinar su volumen. El principio de Arquímedes permite calcular el volumen del material sumergido en un fluido a partir del empuje que este experimenta, que es igual al peso del fluido desalojado.

¿Por qué es preciso considerar la densidad del líquido en el cálculo del volumen de un sólido con la balanza hidrostática?

La densidad del líquido es un factor crucial en el cálculo del volumen del sólido ya que el peso del líquido desalojado (que es el empuje) depende de la densidad del líquido. Si el líquido no es agua destilada, es necesario dividir el peso del líquido desalojado por su densidad para obtener el volumen del sólido con precisión.