3.2 ¿Y si el sólido es irregular?
Si el sólido es irregular, no puedes determinar su volumen utilizando fórmulas geométricas. En esos casos se utiliza el método de inmersión, que aplicarás en la simulación siguiente: se añade agua a una probeta, se lee el nivel del líquido y se añade el sólido irregular, volviendo a leer el nivel alcanzado. La diferencia de valores es el volumen del cuerpo sumergido.
Naturalmente, si no dispones mas que de probetas este método solamente es útil para objetos pequeños, que quepan en las probetas.
Actividad de Lectura
Identificando metales
Con este laboratorio virtual vas a identificar el metal de que están hechos tanto la bola como el trozo irregular amarillo. La balanza es de brazos: para pesar tienes que colocar el objeto en un platillo y pesas en el otro hasta que se equilibren y la aguja quede en el centro de la escala. ¡Busca una buena estrategia para colocar las pesas!
Después, introduce el objeto en la probeta para saber su volumen y así tendrás los datos necesarios para calcular las densidades de los dos objetos.
Actividad
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Midiendo el volumen de líquidos con probetas y buretas
Al añadir agua a un tubo estrecho, observarás que la superficie del líquido toma una forma curva, llamada menisco, "subiendo" por las paredes del recipiente. Para hacer la lectura adecuada del volumen, tienes que colocar la probeta o bureta a la altura de los ojos y hacer la lectura con la parte inferior del menisco.
En el caso de la imagen, la lectura es de 20,0 mL. Fíjate en que la bureta aprecia hasta 0,1 mL.
Actividad de Lectura
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AV - Reflexión
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Midiendo el volumen de troncos
En las serrerías hay troncos enormes, de formas más o menos irregulares. ¿Cómo crees que se utiliza el método de inmersión para saber el volumen de los troncos?
Pre-conocimiento
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Arquímedes y la corona del rey
¿Has oído hablar de Arquímedes, científico griego del siglo III a.C., y de la corona del rey Hierón de Siracusa? El rey sospechaba que el orfebre a quien había encargado la corona le engañaba, y encargó a Arquímedes que lo demostrase. Y éste lo hizo, porque se dio cuenta de algo que tú ya sabes: cuando un objeto se sumerge en un líquido, hace subir el nivel del líquido dependiendo de su volumen. Se dice que Arquímedes se dio cuenta estando en la bañera, y salió desnudo por la calle gritando ¡Eureka, eureka!, que significa "lo encontré".
El orfebre sustituía plata por oro, de forma que la corona pesaba lo mismo que el oro que el rey le había entregado y tenía aspecto de oro, pero como la plata es aproximadamente la mitad de densa que el oro, el volumen de la corona era algo mayor. ¡Y precisamente eso fue lo que determinó Arquímedes!
Ejemplo o ejercicio resuelto
La corona de oro
Fíjate en la tabla de datos siguiente, e identifica qué corona es la de oro, cuál la de plata y cuál la corona con aleación de oro y plata. Busca los datos de las densidades en la tabla de datos.
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Corona |
Masa en g |
Volumen en cm3 |
Metal |
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A |
1247,0 |
118,8 |
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B |
1247,0 |
70,0 |
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C |
1247,0 |
64,6 |
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Justifica si hay mayor porcentaje de oro que de plata en la corona “falsa”.
Ejemplo o ejercicio resuelto
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Flotabilidad
Ya sabes que el hierro se hunde en el agua y que, sin embargo, el corcho flota. La razón es que los objetos más densos que el agua se hunden en ella, mientras que los menos densos flotan. Ten en cuenta que la densidad del agua es de 1 g/cm3, que equivale a 1000 kg/m3.
Un barco tiene una masa de 6,5 104 kg, y un volumen de 100 m3. Justifica por qué flota a pesar de ser fundamentalmente metálico.
