Medición de la densidad

• Significado físico de la densidad de un cuerpo
• Uso del calibre para medir longitudes

La densidad de un material se define como su masa por unidad de volumen. Los distintos materiales suelen tener densidades diferentes, por lo que la densidad es un concepto importante en lo que respecta a la flotabilidad. Según una conocida anécdota, a Arquímedes se le encomendó la tarea de determinar si el orfebre del rey Hierón estaba malversando oro durante la fabricación de una corona dedicada a los dioses y sustituyéndolo por otra aleación más barata.

Arquímedes sabía que la corona, de forma irregular, podía aplastarse hasta convertirla en un cubo cuyo volumen pudiera calcularse fácilmente y compararse con el peso; pero al rey no le pareció bien.

Así pues, Arquímedes se dio un relajante baño de inmersión y observó, al ver cómo subía el agua caliente al entrar, que podía calcular el volumen de la corona de oro a partir del desplazamiento del agua. Según se cuenta, tras este descubrimiento, salió corriendo desnudo por las calles gritando: «¡Eureka!».

Desde el punto de vista matemático, en el caso de un objeto homogéneo, la masa dividida por el volumen da como resultado la densidad. La masa se mide normalmente con una balanza adecuada; el volumen puede medirse directamente (a partir de la geometría del objeto) o mediante el desplazamiento de un fluido. El pesaje hidrostático es un método que combina ambas técnicas, y utilizaremos este método para medir los volúmenes de los cilindros suministrados con ATP Volta.

• Calibre de vernier, escala de 0 a 160 mm, precisión de 0,05 mm (plástico) — MEC-004
• Balanza electrónica de 300 g, precisión de lectura de 0,01 g — CHE-015
• Vaso de precipitados de perfil bajo, 500 ml, vidrio de borosilicato — HEA-001
• Vaso de precipitados de perfil bajo, 100 ml, vidrio de borosilicato — HEA-003
• Colorantes alimentarios — MEC-057
• Cilindros de calor específico — HEA-009
• Probeta graduada, de forma alta con pico vertedor. Capacidad: 100 x 1 ml, vidrio de borosilicato — MEC-001

• ¿Cuál es el principio físico que nos ha permitido realizar tanto una medición estática como una dinámica de los volúmenes en este experimento?
• ¿Cómo describirías la relación entre la densidad y el volumen de un cuerpo? En este experimento has utilizado cilindros de diferentes volúmenes pero con la misma masa. ¿Qué has observado? Traza un gráfico con estos datos para comprobar tu respuesta.