DENSIDADE DE SÓLIDOS

1. TÍTULO: Determinação da Densidade de um Corpo.

2. OBJETIVO:

- Determinação das massas e volume de três corpos compostos;

- Calcular a densidade de cada corpo composto;

- Permitir a aplicação da teoria da densidade em um experimento simples;

- Determinar a densidade e as correções de erro relativo dos materiais utilizados.

3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:

3.1. DENSIDADE

O que difere densidade de massa específica é que densidade leva em conta o volume total de um corpo, seja ele oco ou maciço, já a massa específica leva em consideração somente a parte maciça.

Uma propriedade importante de qualquer material é sua densidade, definida como a massa por unidade de volume. Em português, um sinônimo de densidade é massa específica. Um material homogêneo, tal como o gelo ou o ferro, possui a mesma densidade em todas as suas partes. Quando a massa m de um material homogêneo possui volume V, sua densidade ρ é.

(definição de densidade)

De acordo com a definição dada pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida de densidade é o kg/m3 (quilograma por metro cúbico). Dois objetos feitos com o mesmo material possuem a mesma densidade, mesmo que tenham massas e volumes diferentes. Isso acontece porque a razão entre a massa e o volume é a mesma para ambos os objetos.

Na tabela 1 e tabela 2 listamos as densidades de algumas substancias comuns em temperaturas normais. O material mais denso na encontrado na superfície terrestre é o ósmio (ρ=22500 kg/m³), porém, essa densidade é muito pequena se comparada a densidade de corpos astronômicos exóticos, tais como a estrela de nêutrons e a anã branca.

A densidade relativa de um material ou massa específica é a razão entre a densidade do material e a densidade da água a 4,0 °c, 1000 kg/m³; trata-se de um número puro, sem unidades. Por exemplo, a densidade relativa do alumínio é 2,7.

A densidade de alguns materiais varia de um ponto ao outro no interior do material. Temos como exemplos a atmosfera terrestre (que é menos densa em altitudes elevadas) e os oceanos (que são mais densos em profundidades elevadas). Em geral, a densidade de um material depende de fatores ambientais, tais como a temperatura e a pressão.

Tabela 1-Densidade de algumas substâncias comuns

Tabela 2

4. METODOLOGIA:

4.1. MATERIAL UTILIZADO

Paquímetro; balança de precisão; Proveta Graduada; 1 esfera de ferro; 1 esfera de vidro; 2 discos de latão; 2 cilindro de metal.

4.2. MONTAGEM

4.3. PROCEDIMENTOS

Densidade das esferas:

Esfera m(±∆m) v(±∆v) d(±∆d)

Esfera de ferro 1 23,90±0,05 3,05±0,30 7,83±0,72

Esfera de vidro 2 8,10±0,05 3,36±0,32 2,41±0,22

Determinação da massa, volume e densidade da esfera de ferro:

Com auxílio da balança de precisão se obteve diretamente o valor da massa das esferas.

O volume se obteve através do cálculo de volume de uma esfera pela fórmula.

Para o cálculo da densidade utilizou-se:

Esfera 1

Calculando ∆v:

Calculando a densidade:

Para o cálculo do ∆d utilizou-se:

Determinação da massa, volume e densidade da esfera de vidro.

Como, então,

Calculando ∆v:

Calculando a densidade:

Calculando ∆d:

Densidade dos discos:

Disco m(±∆m) v(±∆v) d(±∆d)

Disco menor 1 9,90±0,05 0,02±0,008 495±200,47

Disco maior 2 49,90±0,05 0,16±0,03 311,87±56,13

Determinação da massa, volume e densidade dos discos de metal:

Com auxílio da balança de precisão se obteve diretamente o valor da massa dos discos.

Disco menor

Determinação do volume:

h1=0,32

Calculando