Càlcul de la densitat d'una esfera

Material per grup Una esfera Cada grup ha de disposar d'una esfera diferent del següent llistat: Esfera de vidre Esfera de ferro Esfera d'alumini Esfera de suro o porexpan Esfera de goma Esfera de plàstic buit Balança Peu de rei Proveta graduada de 100 ml de vidre Aigua de l'aixeta Un vas de precipitats petit Comptagotes Calculadora

Procediment 1. Mesura de la massa Abans de pesar, comproveu si la balança està tarada. Poseu l'esfera en un dels plats de la balança i en l'altre els diferents pesos, fins que la balança s'equilibri. Recordeu que per manipular les peces de pes, la balança ha d'estar travada i, per tant, cada vegada s'ha de travar. Al final, anoteu el resultat de la massa m en grams. m = g 2. Mesura del volum La mesura del volum es farà amb dos mètodes diferents, A i B:

A) Amb el peu de rei.

Si teniu dificultats amb el funcionament del peu de rei, podeu fer clic a la figura dos i veureu una animació que us ajudarà.
Mesureu el diàmetre D de l'esfera amb el peu de rei, anoteu el resultat en mm. Si dividiu per deu, trobareu el resultat en cm. En dividir el diàmetre per dos, trobareu el radi R en cm. Amb el valor del radi, calculeu el volum de l'esfera aplicant la fórmula, d'on hem de deduir en quines unitats es troba.

D = mm =  cm
=    cm

La fórmula del volum V d'una esfera és:

 =

Si la mesura feta amb el peu de rei té quatre xifres significatives, el resultat del volum haurà de tenir també quatre xifres significatives. Així doncs, arrodoniu el resultat de la calculadora als decimals necessaris perquè això passi. No us oblideu d'anotar-ne les unitats.

B) Amb una proveta. Ompliu una proveta amb aigua de l'aixeta fins a un volum conegut (V1 ). Introduïu l'esfera i llegiu el nou volum (V2 ). Ara, restant els dos valors, trobareu el volum V de l'esfera. No us oblideu d'anotar-ne les unitats. V1 =   V=V2 - V1 = V2 =

3. Comparació dels valors de volum obtinguts pels diferents mètodes

Indiqueu quin dels dos mètodes us sembla més exacte i expliqueu què us ho fa pensar.

4. Repetició de l'experiment

Repetiu les mesures de la massa i del volum, si és possible una vegada cada membre del grup, a fi de calcular la mitjana de les mesures, i anoteu el resultat a la taula per fer els càlculs. Utilitzeu el millor mètode escollit a l'apartat anterior.

Recordeu que les mitjanes no poden tenir més xifres significatives que les que té cadascuna de les mesures.

5. Càlcul de la densitat

La densitat d és la relació entre la massa m i el volum V i es calcula amb la fórmula:

=		=

Per calcular la densitat, cal que tingueu en compte les unitats de mesura de cada magnitud i que realitzeu el seu quocient per obtenir-ne el resultat. Així doncs, la unitat de densitat també serà un quocient d'unitats.

Informe

Feu un informe que inclogui:

• Els objectius de la pràctica.
• Una introducció breu.
• Les mesures i els càlculs realitzats seguint el procediment d'aquesta guia.
• Les conclusions que n'hàgiu extret
• Alguna aplicació d'aquest experiment en la vida quotidiana, amb exemples de mesures directes i indirectes
• La feina que heu fet en aquesta pràctica dins del grup

Autoavaluació

Empleneu el full d'autoavaluació. Si no el teniu, el podeu baixar d'aqui

Autora d'aquesta pàgina: Inmaculada Cuadrado, professora de l'IES El Foix, Sta. Margarida i els Monjos (Barcelona).

Aquesta obra està subjecta a una
Llicència de Creative Commons