Relación Masa Volumen a partir de una Situación Problema

RELACIÓN MASA-VOLUMEN

Problema:

¿Cuál es la relación entre la masa y el volumen de cuerpos de diferentes materiales?

Investigación preliminar:

ara resolver el problema planteado de manera adecuada, nos interesa entender todos los aspectos relacionados con el acto de medir y la calidad con que se realiza la medida.

Usted debe comprender el significado de los conceptos: medición, cifras significativas, incertidumbre, precisión, exactitud, reproducibilidad, repetibilidad, calibración, verificación, ajuste, error, incertidumbre sistemática, incertidumbre aleatoria, etcétera.

También debe conocer como se puede medir el volumen de objetos de forma tanto regular como irregular. En particular, se le recomienda que investigue los procedimientos para determinar volumen, que se conocen como: Medición directa, desplazamiento de agua y método de flotación de Arquímedes.

Material y equipo:

•  Plastilina
•  Diez balines de acero de dimensiones diferentes.
•  Regla graduada
•  Vernier
•  Tornillo micrométrico
•  Probetas
•  Balanza
•  Vaso de precipitado.

Propuesta de desarrollo experimental:

Moldear un mínimo de diez esferas de plastilina, con diámetros diferentes.

Medir la masa y volumen de cada esfera siguiendo todos los métodos que investigó y utilizando (cuando sea posible) todos los instrumentos de medición a su alcance); construir una tabla con los resultados de las mediciones, indicando tanto las unidades empleadas como la incertidumbre asociada con cada valor experimental.

Repetir el procedimiento seguido con las esferas de plastilina, para el caso de los balines de acero.

Con base en sus resultados, deberá informar cual es el método con el que obtiene el valor más exacto tanto de masa como de volumen.

Argumente sobre cual es el instrumento más adecuado para medir la masa y cual es el más adecuado para medir el volumen de las esferas de plastilina y de los balines de acero.

Utilizando los valores experimentales que anotó en sus tablas, elabore gráficos que muestren el comportamiento de la masa y el volumen de las esferas de plastilina y de los balines de acero. (incluya en sus gráficos la representación de los valores de incertidumbre estimada en cada valor experimental).

Usando los gráficos que realizó, enuncie de manera clara el comportamiento que encontró entre las propiedades masa y volumen.
 
Bibliografía
1.-Baird, D. C.Experimentation: An introduction to measurement theory and experimental design.Prentice Hall. U.S.A 1962.
2.-Bedford, A. y Fowler, W.Dinámica: Mecánica para ingeniería.ddison Wesley Iberoamericana. 1996.
3.- Beer, F. y Johnston, E.Dinámica: Mecánica Vectorial para Ingenieros.
Sexta Edición McGraw-Hill 1997.
4.- Hibbeler, R.Mecánica Vectorial para Ingenieros: Dinámica.Décima Edición. Prentice-Hall. 2004.
5.-Meiners, Eppenstein y MooreExperimentos de Física.Limusa, México. 1980.
6.-NMX-CH-1|40-IMNC-2002. Guía para la expresión de incertidumbre en las mediciones.
7.- NOM-008-SCFI-2002. Sistema General de Unidades de Medida.
8- Resnick-Halliday-Krane.Física. Volumen I.Quinta Edición. CECSA. 2003.
9.- Tejeda, R Apoyo didáctico para física experimental UNAM. Fac. Química México. 2002

Más prácticos sobre la realción masa y volumen:
Práctico 1 en .doc 
Otra experiencia para determinar la relación entre masa y volumen