Física II Densidad M.C Patricia Morales Gamboa

¿Qué es densidad? Una de las propiedades de los sólidos, así como de los líquidos e incluso de los gases es la medida del grado de compactación de un material: su densidad. La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado; es la cantidad de masa por unidad de volumen.

Formula

Historia Arquímedes descubrió el concepto de densidad mientras trataba de determinar si un artesano había defraudado al rey de Siracusa al haberle fabricado su corona de plata chapada en oro y no de oro puro. Arquímedes se dio cuenta de que el oro es más denso que la plata, y que podía hallar la composición de la corona comparando el volumen del agua desplazada por la corona con el volumen de agua desplazada por el oro puro pesando lo mismo que la corona. Resultó ser que la corona era de plata.

Formas de medir la densidad Medir el peso y el desplazamiento del agua es una manera de determinar la densidad. Los densímetros son dispositivos que se sumergen en un liquido, para determinar la densidad y este se lee, según

Determinar la flotabilidad Si conoces la densidad de un líquido y de un sólido, puedes predecir si el sólido va a flotar o a hundirse en el líquido. Los sólidos con una densidad más baja flotarán, mientras aquéllos con una densidad más alta se hundirán. Del mismo modo, si dos líquidos no se mezclan de inmediato y tienen densidades diferentes, el líquido de menor densidad formará una capa que flota sobre el líquido de mayor densidad, como sucede cuando viertes aceite dentro de un recipiente con agua.

Aplicaciones médicas El concepto de densidad está relacionado con la medicina. Medir la densidad de la orina puede detectar problemas relacionados con la excreción de determinadas substancias del cuerpo que no se hallan habitualmente en la orina de individuos sanos. Medir la densidad de todo el cuerpo de una persona ayuda a los médicos a averiguar la grasa total del cuerpo del paciente. 

Peso específico de un líquido El peso específico de un fluido se calcula como su peso sobre una unidad de volumen (o su densidad por g) . En el sistema internacional se mide en Newton / metro cúbico.

Ejemplos de ejercicios ¿Cuántos m3 ocuparán 1000 kg de aceite de linaza, si este tiene una densidad de 940 kg/ m3? Datos: m = 1000kg            P = m/V P = 940 kg/m3        V = m / p V = ?                       V= 1000kg / 940 kg/m3                                V = 1.063 m3

2. 5 kg de alcohol etílico ocupan un volumen de 0. 633 cm3 2. 0.5 kg de alcohol etílico ocupan un volumen de 0.633 cm3. Calcular su densidad y peso específico. Datos: m = 0.5kg               P = m/V                                  Pe = pg  V = 0.633 cm3        P = 0.5 kg/ 6.33*10-7 m3      Pe = (789889.41 kg/ m3)(9.81 m/s2) = 6.33*10-7 m3     P = 789889.41 kg/ m3              Pe = 7748815.11 N/ m3

3.- Determine la masa de un cubo de 5 cm de arista si el material con que está construido es de cobre. Datos: V = 5cm = 0.05 m             P = m/V  V = 1.25x10-4                  m = pv P = 8960kg/m3                 m = (8960kg/m3)(1.25x10-4 m3)  m = ?                                m = 1.12 kg

4. - Un objeto tiene una masa de 128. 5 kg y un volumen de 3 4.- Un objeto tiene una masa de 128.5 kg y un volumen de 3.25 m3 a) ¿Cuál es su densidad? b) ¿Cuál es su peso específico? Datos: m = 128.5kg             P = m/v                            Pe = pg V = 3.25m3              P = 128.5kg / 3.25 m3      Pe = (39.53kg/m3)(9.81m/s2) P = ?                          P = 39.53 kg/m3               Pe= 387.78 N/m3 Pe = ?

5. - Un objeto tiene una masa de 2190 kg 5.- Un objeto tiene una masa de 2190 kg. a) ¿Cuál es el peso del objeto? b) Si el volumen que ocupó es de 0.75 m3, ¿Cuál es su peso específico? Datos: m = 2190kg               W = mg                                    Pe = w/v W = ?                         W= (2190kg)(9.81m/s2)        Pe = 21483.9Nw/0.7m3 Pe = ?                         W= 21483.9 N                   Pe = 28045.2 N/m3 V = 0.75m3