La densidad es masa por unidad de volumen, por lo que al medir la densidad, encuentra la masa del objeto y la divide por su volumen medido. Sin embargo, todas las mediciones incluyen cierta incertidumbre y ciertos tipos de errores pueden aumentar la incertidumbre en su cálculo. Intente siempre utilizar las herramientas más precisas disponibles para reducir los errores al medir la densidad. Siga leyendo para obtener más información sobre las fuentes de error.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Las razones más comunes de los errores de densidad incluyen el uso de instrumentos incorrectos o inexactos y no tener en cuenta los cambios de temperatura.
El volumen líquido
Hay muchos instrumentos diferentes que puede utilizar para medir el volumen de líquido, como tazas medidoras de cocina, vasos de precipitados, cilindros graduados y pipetas volumétricas. Desafortunadamente, no todos estos instrumentos ofrecen el mismo nivel de precisión y exactitud. Los vasos de precipitados y las tazas medidoras de cocina son los menos precisos de estos dispositivos. Los cilindros graduados son algo más precisos y las pipetas volumétricas son las más precisas de estas herramientas. Dependiendo del tipo de instrumento que utilice, es posible que tenga problemas de medición de densidad. Si usa un vaso de precipitados para medir el volumen, su medición podría diferir del valor real que si usara una pipeta volumétrica.
Volumen sólido regular
Si un sólido tiene una forma regular como un cubo o un cilindro, su volumen es fácil de calcular usando fórmulas geométricas simples. Sin embargo, aún necesitará medir su longitud, radio, etc. Por lo tanto, la regla que usa para tomar medidas presenta una posible fuente de error, ya que su medición solo será tan precisa como su dispositivo de medición. Además, si la forma del sólido tiene algunas irregularidades, como una abolladura en la parte superior del cubo, entonces el cálculo de su volumen se desviará por la cantidad de irregularidades.
Volumen sólido irregular
Si un sólido tiene una forma irregular, como una astilla de madera, necesitará utilizar cálculo para calcular su volumen, y el cálculo podría resultar muy difícil, dependiendo de la forma del objeto. En este caso, sería mejor que determinara el volumen sumergiendo el objeto en líquido y verificando cuánto cambia el volumen. Debe elegir un líquido en el que el objeto se hunda en lugar de flotar, y también es importante asegurarse de que el objeto no absorba el líquido. Si tuviera que usar astillas de madera en agua, por ejemplo, flotarían y absorberían parte del agua, sesgando su medición de volumen.
Los efectos de la temperatura
La densidad varía con la temperatura. En el rango de temperaturas que las personas encuentran en la vida cotidiana, esta variación es insignificante para muchos tipos de sustancias. Sin embargo, introduce otra posible fuente de error, porque si mide la densidad a una temperatura, es posible que su resultado no sea válido en otra. Además, la densidad de un gas varía ampliamente con la presión y la temperatura, por lo que, para un gas, su resultado solo es significativo en condiciones específicas.
Masa y otras consideraciones
La última fuente posible de error es su medición de masa. Normalmente, puede medir la masa con una balanza o balanza. Sin embargo, la precisión de su medición dependerá del tipo de escala que utilice. Una báscula de cocina, por ejemplo, probablemente sea menos precisa que una báscula calibrada en un laboratorio de química. Generalmente, los científicos tendrán en cuenta estas posibles fuentes de error cuando realicen una medición informando un valor de incertidumbre. En otras palabras, en lugar de informar la densidad simplemente como "x", la informarán como "x +/- y". Cuanto mayor sea el incertidumbre, mayor será "y", por lo que este valor de incertidumbre le da una idea de la confiabilidad del medición.