Conceptos de masa, peso, volumen y densidad




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fecha de publicación27.08.2016
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Conceptos de masa, peso, volumen y densidad.
La masa

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Se define como materia todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. En el sistema internacional las unidades utilizadas para medir la masa son, los kilogramos. Aunque la unidad fundamental de masa es el kilogramo, el sistema de múltiplos y submúltiplos se estableció a partir del gramo:

1 Kilogramo (Kg) = 1000 gramos (103 g) y 1 miligramo (mg) = una milésima de gramo (10-3 g)


Hablando con propiedad, hay que distinguir entre masa y peso. Masa es una medida de la cantidad de materia de un objeto, también se define como la medida de la inercia y Peso es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre el objeto. El peso de un cuerpo se calcula de la siguiente manera W = (m) (g), donde W es el peso, m la masa y g la aceleración gravitatoria.
Para medir la masa de los objetos se utilizan balanzas. Uno de los tipos más utilizados en el laboratorio es la balanza de platillos, que permite hallar la masa desconocida de un cuerpo comparándola con una masa conocida, consistente en un cierto número de pesas.
Consta de un soporte sobre el que se sostiene una barra de la que cuelgan dos platillos. En el punto medio de la barra se halla una aguja llamada fiel.
El objeto que se quiere pesar se coloca en uno de los platillos y se van colocando pesas de masa conocida en el otro platillo hasta que el fiel indica que la balanza está equilibrada.


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1. Medir la masa de la esfera: Coloca la esfera de color oscuro en uno de los platillos de la balanza (arrastrándola con el ratón). Equilibra la balanza, añadiendo pesas al otro platillo.

La masa de la esfera es de gramos. 

2. Medir la masa de la muestra de oro: Retira la esfera del platillo, si no lo has hecho ya, y añade el otro objeto. Sigue el mismo procedimiento que en el caso anterior para hallar su masa. La masa del oro es de gramos. 

El volumen

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Es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo.
El volumen es una magnitud física derivada. La unidad para medir volúmenes en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m3) que corresponde al espacio que hay en el interior de un cubo de 1 m de lado. Sin embargo, se utilizan más sus submúltiplos, el decímetro cúbico (dm3) y el centímetro cúbico (cm3). Sus equivalencias con el metro cúbico son:

1 m3 = 1 000 dm3
1 m3 = 1 000 000 cm3

Para medir el volumen de los líquidos y los gases también podemos fijarnos en la capacidad del recipiente que los contiene, utilizando las unidades de capacidad, especialmente el litro (l) y el mililitro (ml). Existe una equivalencias entre las unidades de volumen y las de capacidad:

1 l = 1 dm3        1 ml= 1 cm3


En el laboratorio el dispositivo de uso más frecuente para medir volúmenes es la probeta. Cuando se necesita más exactitud se usan pipetas o buretas.
Las probetas son recipientes de vidrio graduados que sirven para medir el volumen de líquidos (leyendo la división correspondiente al nivel alcanzado por el líquido) y sólidos (midiendo el volumen del líquido desplazado por el sólido, es decir la diferencia entre el nivel alcanzado por el líquido solo y con el sólido sumergido).

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Experimento interactivo:





Principio del formulario

1. Medir el volumen de la corona: Añade la corona a la probeta (arrastrándola con el ratón) y observa y anota el volumen alcanzado por el agua. El volumen de la corona corresponde a la diferencia entre volumen que alcanza el agua con ella sumergida y el volumen de agua inicial.

El volumen de la corona es de cm3

2. Medir el volumen del objeto esférico: Retira la corona de la probeta, si no lo has hecho ya, y añade la esfera. Sigue el mismo procedimiento que en el caso anterior para hallar su volumen.

El volumen de la esfera es de cm3

3. Medir el volumen de la muestra de oro: Retira la esfera de la probeta, si no lo has hecho ya, y añade el otro objeto. Sigue el mismo procedimiento que en casos anteriores para hallar su volumen.

El volumen del objeto de oro es de cm3. Final del formulario

La densidad

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La densidad de una sustancia es el cociente entre la masa y el volumen:

Densidad = Masa/Volumen             ρ = m/V


La masa y el volumen son propiedades generales o extensivas de la materia, es decir son comunes a todos los cuerpos materiales y además dependen de la cantidad o extensión del cuerpo. En cambio la densidad es una propiedad característica, ya que nos permite identificar distintas sustancias. Por ejemplo, muestras de cobre de diferentes pesos 1,00 g, 10,5 g, 264 g, ... todas tienen la misma densidad, 8,96 g/cm3.
La densidad se puede calcular de forma directa midiendo, independientemente, la masa y el volumen de una muestra:

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Experimento interactivo:




Principio del formulario

1. Medir la densidad de la esfera: Mide la masa de la esfera en la balanza (si es necesario, repasa el procedimiento para medir masas en el apartado "La masa") y su volumen con la probeta (si es necesario, repasa el procedimiento para medir volúmenes en el apartado "El volumen"). Introduce los valores hallados y calcula la densidad.

Densidad esfera =

Masa de la esfera

=

g

g/cm3

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Volumen de la esfera

cm3

2. Medir la densidad de la muestra de oro: Sigue el mismo procedimiento que en el caso anterior para hallar la densidad de este objeto.

Densidad oro =

Masa del oro

=

g

g/cm3

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Volumen del oro

cm3

3. Para investigar: La densidad es una propiedad característica de la materia que nos permite identificar sustancias. Final del formulario








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