Estatica De Fluidos

PRACTICA 1: ESTATICA DE FLUIDOS

OBJETIVOS

GENERAL: Verificar la ecuación fundamental de la estática de fluidos y comprobar el principio de Arquímides.

ESPECIFICOS:

Analizar el comportamiento de dos fluidos en un tubo en “U”.

Reconocer la presencia de la presión atmosférica sobre un líquido.

Calcular la presión manométrica dentro de un fluido.

Comprobar la ecuación fundamental de la estática de fluidos.

Verificar experimentalmente la existencia del empuje o fuerza de flotación que sufre un cuerpo sumergido en un líquido.

Comparar el empuje que recibe un cuerpo al sumergirse en líquidos diferentes.

Determinar la densidad de solidos aplicando el “Principio de Arquímides”

MARCO TEORICO

DENSIDAD: Es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

ρ=m/v

PRESIÓN ATMÓSFERICA: Es el peso que ejerce el aire de la atmósfera como consecuencia de la gravedad sobre la superficie terrestre o sobre una de sus capas de aire. Para medir la presión atmosférica, se usa el barómetro. En meteorología se usa como unidad de medida de presión atmosférica el hectopascal (hPa). La presión normal sobre el nivel del mar son 1013,2 hPa.

PRESIÓN MANOMÉTRICA: Es la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presión es superior a la presión atmosférica, pues cuando esta cantidad es negativa se llama presión de vacío. Muchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan la presión atmosférica como nivel de referencia y miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica.

PRESIÓN ABSOLUTA: Se conoce como presión absoluta a la presión real que se ejerce sobre un punto dado.

Presión absoluta = presión relativa + presión de la atmósfera

PRINCIPIO DE ARQUÍMIDES: El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons. El principio de Arquímedes se formula así:

E = m*g

APLICACIONES DEL PRINCIPIO DE ARQUÍMIDES: Cuando los submarinos llevan aire comprimido en válvulas, esas hacen que se hunda por que ocupan poco volumen (desplazan poca agua) y su peso es mayor al del empuje del agua, en cambio al descomprimir el volumen del aire este aumenta y su peso es menor siendo ayudado con que el empuje del agua es mayor al aumentar su volumen.

MATERIALES

Picnómetro.

Agua.

Aceite.

Tubo en forma de “U”.

Dinamómetro.

Objetos de metal.

Una probeta.

PROCEDIMIENTO

PARTE 1:

Empleando un picnómetro medir la densidad del agua y la densidad del aceite. Luego comparar este valor utilizando un densímetro.

Utilizando un tubo en forma de U, depositar agua que no supere la tercera parte de las ramas verticales del tubo y compare sus alturas.

Vierta un poco de aceite en una de las ramas del tubo.

Marque sobre el tubo los puntos A y B (al mismo nivel). Mida las alturas h´ y h para calcular las presiones P1 y P2.

Complete cinco datos de H y h agregando aceite para cada medición,

PARTE 2:

Empleando un dinamómetro mida el peso en dinas de un objeto, luego sin suspenderlo del dinamómetro sumerja el cuerpo en agua dentro de una probeta y registre su peso.

Con la ayuda de la probeta medir el volumen de agua desalojada por el cuerpo y calcule el peso de esta cantidad de agua desplazada.

Encuentre la fuerza de empuje haciendo la diferencia del peso en el aire y el peso en el agua.

Cambiar tres veces de objeto y repetir el proceso anterior.

Cambiar el agua por aceite, repetir el procedimiento anterior para los mismos tres objetos.

TABLAS DE DATOS Y RESULTADOS.

TABLA 1: Datos de H y h agregando aceite para cada medición; para la primera parte.

H (m) h(m) P1 (N/m2) P2 (N/m2) %E

0,034 0,031 283,22 303,8 6,8

0,054 0,049 449,82 480,2 6,3

0,067 0,065 558,11 637 12,4

0,083 0,081 691,39 793,8 12,9

0,116 0,112 966,28 1097,6 12

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