Material y Equipo Utilizado

Objetivos___________________________________________________________ 2

Resumen___________________________________________________________ 3

Introducción Teórica__________________________________________________ 4-6

Parte Experimental___________________________________________________ 7

El tubo en U_________________________________________________________ 7

 Material y Equipo Utilizado______________________________________ 7

 Procedimiento________________________________________________ 8

 Cálculos y datos Obtenido_______________________________________ 9

El principio de Arquímedes_____________________________________________ 10

 Material y Equipo Utilizado______________________________________ 10

 Procedimiento________________________________________________ 11

 Cálculos y Datos Obtenidos______________________________________ 12

Relación entre Viscosidad y Temperatura_________________________________ 13

 Material y Equipo Utilizado______________________________________ 13

 Procedimiento________________________________________________ 14

 Calculo y Datos Obtenidos_______________________________________ 15

 Grafico_______________________________________________________ 15

Cuestionario_________________________________________________________ 16-22

Conclusiones_________________________________________________________ 23

Bibliografía__________________________________________________________ 24  

Objetivos

Objetivo General

 Comprobar en la práctica los dos principios fundamentales de los fluidos en reposo: El principio de igualdad de presiones en el mismo nivel, El principio de Arquímedes y la relación entre la viscosidad de un fluido y la temperatura

Objetivos Específicos:

 Determinar experimentalmente la densidad de un liquido partiendo de las mediciones de alturas en dos líquidos no miscibles colocados en un tubo en U, conociendo la densidad de unos de ellos y aplicando el principio de igualdad de presiones en dos puntos cualesquiera de un mismo fluido y que se encuentra a un mismo nivel.

 Comprobar experimentalmente que un cuerpo solido sumergido en un fluido en reposo, experimenta un empuje vertical.

Resumen

En este reporte, se presenta el desarrollo las practicas realizadas en de laboratorio que corresponden a “Fundamentos de Fluidostatica II”, el reporte incluye una breve introducción teórica de cada tema, equipo utilizado para su realización, las fases del procedimiento, cálculos y datos obtenidos del experimento, para finalizar con las conclusiones a las que se llegaron al final del proceso experimental y análisis de los datos obtenidos.

El objetivo de dichas prácticas es, determinar experimentalmente la densidad de un liquido partiendo de las mediciones de alturas en dos líquidos no miscibles colocados en un tubo en U, conociendo la densidad de uno de ellos y aplicando el principio de igualdad de presiones en dos puntos cualesquiera de un mismo fluido y que se encuentran al mismo nivel, así también como comprobar experimentalmente que un cuerpo sólido sumergido en un fluido en reposo, experimenta un empuje vertical de abajo hacia arriba igual que en magnitud al peso del liquido desalojado

Introducción Teórica

Se alude a un estado de equilibrio, porque los líquidos en aparente estado de reposo en realidad están sujetos a la acción de fuerzas opuestas que se compensan.

Cuando un cuerpo se encuentra apoyando totalmente su peso sobre una superficie, el peso se reparte en forma equivalente sobre toda esa superficie.

LA PRESIÓN es la resultante del ejercicio de una fuerza sobre una superficie.

Fórmula de la presión

La presión es igual al cociente entre la fuerza y la superficie.

Como consecuencia, una misma fuerza puede producir diferentes presiones si es ejercida sobre superficies diferentes.

Del mismo modo, fuerzas desiguales pueden producir iguales presiones si son ejercidas sobre superficies diferentes.

Dada la relación propia de la presión con el peso y la superficie, la unidad de presión está constituida por la ejercida por una unidad de fuerza sobre una unidad de superficie.

Las medidas de presiones se expresan mencionado las unidades de peso sobre unidades de superficie; eligiendo las unidades en forma apropiada a cada caso:

Kilogramos por centímetro cuadrado. Toneladas por metro cuadrado.

PRINCIPIO DE PASCAL

El Principio de Pascal indica que un líquido ejerce en todas direcciones la presión que se ejerce sobre él. Asimismo, esa presión se ejerce en forma perpendicular a las superficies sobre las que se aplica. El principio de Pascal también puede expresarse enunciando que los líquidos transmiten las presiones que reciben. Por lo tanto, cuando en un sistema abierto por dos extremos - por ejemplo un tubo que contiene un líquido - se ejerce presión en uno de sus extremos, esa presión se producirá en el otro extremo. En realidad, la presión se manifiesta igualmente sobre las paredes del tubo, pero la rigidez y resistencia del mismo la neutraliza, haciendo que se transmita hacia el otro extremo.

Un líquido colocado en un tubo cilíndrico de gran longitud y poco diámetro, en posición vertical, determina sobre sus moléculas ubicadas en la parte inferior, que soporten el peso de todas las situadas encima de ellas.

A su vez, el peso de la columna hidráulica depende de su volumen y del peso específico del líquido contenido.

Por lo tanto, efectuando sustituciones en las fórmulas del peso (volumen por peso específico) y de la superficie (base por altura) se obtiene:

La presión en un punto de una columna hidráulica, es igual al peso específico del líquido multiplicado por la altura de la columna. Por tal motivo, es frecuente describir la presión de una columna hidráulica mencionando solamente el líquido y su altura.

Se denomina así un sistema abierto por ambos extremos, formado por recipientes vinculados por un tubo en forma de U.

De acuerdo con la fórmula de la columna hidráulica, si se supone que en uno de los recipientes el nivel del líquido es más alto que en el otro, existirá una diferencia de presiones en la parte inferior del tubo; que será igual a la diferencia de alturas entre ambos niveles. De acuerdo con el Principio de Pascal, la presión mayor tenderá a transmitirse hacia la menor, hasta que ambas se igualen y se neutralicen.

El principio de Arquímedes

es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, será empujado con una fuerza vertical ascendente igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newton (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:

Donde ρf es la densidad del fluido, V el volumen del cuerpo sumergido y g la aceleración de la gravedad, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje actúa siempre verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

Material y Equipo Utilizado

El Tubo en U

Material y Equipo utilizado

 1 base soporte (pie estático)

 1 varilla soporte

 1 manguera

 1 pinza doble para buretas

 1 beaker 10 ml

 1 gotero

 1 cinta métrica Fluidos (aceite y agua)

 1 Balanza triple brazo

 1 probeta de 50 ml

Procedimiento

1. Monte el tubo en U sobre la pinza o el soporte, según muestra la fig.4

2. Agregar agua al tubo en U, aproximadamente hasta la mitad de los dos ramales del tubo.

3. Adicionar cuidadosamente aceite en el brazo izquierdo del tubo en U hasta que la columna tenga unos 5cm de altura.

4. Mida las alturas de la columna de agua (h1) y de la columna de aceite (h2) , apartir de la superficie de separación . Anote sus resultados.

5. Pese una probeta de 25ml; asegúrese de que este limpia y seca. Anote sus resultados

6. Añade unos 10ml de aceite y pese el conjunto. Anote sus resultados.

7. Calcule la densidad dividiendo la masa del aceite entre el volumen medido. Anote sus resultados.

CALCULOS Y DATOS OBTENIDOS

1. Asumiendo que la densidad del agua es 1g/cm3, determine la densidad del aceite utilizando la ecuación

2. Utilizando como valor verdadero de la densidad del aceite el valor encontrado en el numeral 7, calcule el % de error de la densidad encontrada con el tubo en U.

Tubo en U

Valor Verdadero de la densidad del Aceite

h agua (cm)

h aceite (cm) m probeta vacia ( g) m probeta + aceite (g) m aceite (g)

V aceite

(mL) P aceite

(g/cm3)

4 cm 5

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