Balanza hidrostatica

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Balanza hidrostática:

Balanza hidrostática Una balanza hidrostática es un mecanismo experimental destinado al estudio de la fuerza de impulso ejercida por fluidos sobre los cuerpos en ellos inmersos. Fue inventada por Galileo Galilei el 17 de diciembre de 1585. Su funcionamiento se basa en el principio de Arquímedes y está especialmente concebida para la determinación de densidades de sólidos y líquidos.

Balanza hidrostática:

Balanza hidrostática Una variante de balanza hidrostática es la Balanza de Mohr-Westphal que la sustituyó rápidamente tras su invención al ser más precisa y sencilla de usar. Hoy en día estas dos balanzas casi no se utilizan en laboratorios. En su lugar se emplea el picnómetro o medidores digitales, que son mucho más precisos.

Funcionamiento:

Funcionamiento La balanza hidrostática consta comúnmente de dos brazos, de los que cuelgan dos platillos . De uno de ellos se cuelga el objeto del cual queremos determinar su volumen y en el otro las pesas calibradas para determinar su masa. Una vez determinada se sumerge al objeto en agua destilada y se calcula de nuevo la masa del objeto. Una vez conocida esta diferencia de masas aplicamos el principio de Arquímedes (todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una impulso vertical y hacia arriba equivalente al peso del volumen de fluido desalojado). Como la densidad del fluido es 1 g/cc (agua destilada) simplemente aplicamos la fórmula de la densidad :

Funcionamiento:

Funcionamiento La balanza hidrostática consta comúnmente de dos brazos, de los que cuelgan dos platillos . De uno de ellos se cuelga el objeto del cual queremos determinar su volumen y en el otro las pesas calibradas para determinar su masa. Una vez determinada se sumerge al objeto en agua destilada y se calcula de nuevo la masa del objeto. Una vez conocida esta diferencia de masas aplicamos el principio de Arquímedes (todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una impulso vertical y hacia arriba equivalente al peso del volumen de fluido desalojado). Como la densidad del fluido es 1 g/cc (agua destilada) simplemente aplicamos la fórmula de la densidad :

Funcionamiento:

Funcionamiento Como se observa a simple vista, la precisión de este método es cuestionable ya que el error absoluto y relativo es cuantioso. p= ___ V m

Otro tipo de funcionamiento:

Otro tipo de funcionamiento En lo que respecta al funcionamiento de la balanza hidrostática, hay que comenzar por la elevación de la cruz. Para esto hay que accionar el tornillo y añadir en el platillo derecho una serie de pesas que permitan equilibrar la báscula.

Otro tipo de funcionamiento:

Otro tipo de funcionamiento Posteriormente, se debe acercar un recipiente con agua hacia el platillo del lado izquierdo, hasta que el cilindro de constitución maciza quede sumergido en el líquido de manera completa. Es en ese instante cuando se observará una elevación del platillo izquierdo.

Otro tipo de funcionamiento:

Otro tipo de funcionamiento Este es un claro indicativo de que ha aparecido una suerte de fuerza ascensional que opera directamente sobre el cilindro. Por último, se debe colocar, con una pipeta, una mayor cantidad de agua al cilindro de estructura hueca, hasta que el mismo quede totalmente lleno de líquido.

Otro tipo de funcionamiento:

Otro tipo de funcionamiento Entonces lo que se podrá notar es que el equilibrio de la medidora va a restablecerse. Justamente ese hecho es lo que va dar muestra incuestionable del empuje ascensional, que va a ser análogo al peso de una cantidad de fluido (en este caso agua) de igual volumen que el cilindro macizo que fue inmerso en el líquido.

Otro tipo de funcionamiento:

Otro tipo de funcionamiento Ahora bien, las medidas de la densidad de un líquido y de un sólido no van a ser las mismas, así como tampoco los medios mediante los cuales las obtendremos. En el primer caso, el de los líquidos, deben emplearse unas masas auxiliares, por lo general de forma esférica, que se encuentran provistas de un gancho destinado a su suspensión en la base inferior de uno de los platillos. En cuanto a la densidad del líquido, ésta proviene de la relación que se produce entre las masas del líquido que será desalojado en el caso de líquido y en el caso del agua, en ese exacto orden. Los datos, por otro lado, van a obtenerse de los pesos de la pieza auxiliar que se encuentra sumergida en el líquido para un caso y en el agua para otro caso. En la segunda situación, es decir, aquella relacionada con la determinación de las medidas de densidad de un sólido, lo que se va a llevar a cabo es una medición a partir del peso del cuerpo en el aire y del peso de éste sumergido enteramente en el agua. De esta forma, el valor de la densidad se establece como una unión existente entre la masa del cuerpo y la masa del agua que se desaloja, que a su vez se va a determinar en detrimento de los pesos en el aire y en el interior del fluido mismo.

Historia de la balanza hidrostática: principio de Arquímedes:

Historia de la balanza hidrostática: principio de Arquímedes Si hacemos referencia a los orígenes de la balanza hidrostática, debemos mencionar la historia del célebre “Eureka” de Arquímedes. Según se cree, fue en una bañera el lugar donde se le ocurrió la solución al problema que le había planteado un rey. La pregunta de éste había sido la siguiente: ¿Realmente una corona de oro está hecha de oro en su totalidad? Para responderla, Arquímedes midió la cantidad de agua desplazada a través de la corona y la cantidad igual de oro. Lo que descubrió fue que la corona desplazaba mayor cantidad de agua. La gravedad específica resultaba ser menor a la del oro, razón por la cual podía haber sido fácilmente adulterada con otro tipo de material. Justamente de esa prueba propuesta por el rey es de donde se origina el proceso de medición llevado a cabo por una báscula hidrostática.

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