PRESIÓN HIDROSTATICA Y VASOS COMUNICANTES

PRESIÓN HIDROSTATICA Y VASOS COMUNICANTES

LABORATORIO DE FISICA II

ESTUDIANTES:

NOMBRES CODIGO

1 DANISSA CARRILLO PEREZ 101311209

2 RAFAEL RICARDO LAGOS CASTRO 101313126

3 JORGE ARABIA PRADO 141311736

GRUPO: KD

DOCENTE:

Ing. LUIS CARLOS SIMANCAS CASTELLAR

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE

FACULTAD DE INGENIERIA

BARRANQUILLA

2013 – 02

CONTENIDO

Introducción……………………………………………………………...pag.3

Marco Teórico …………………………………………………………..pag.4

Objetivos………...………………………………………………………..pag.5

Procedimiento de la Experiencia……………………………………....pag.6

Equipos y Materiales…….……………………………………………....pag.10

Hoja de evaluación……………………………………………………...Pag11

Conclusión……………………………………………………………….Pag16

Referencias Bibliográficas ……………………………………………..pag.17

INTRODUCCIÓN

La eficacia de una cierta fuerza a menudo depende del área sobre la que actúa. Por ejemplo, una mujer que usa tacones puntiagudos daña más los pisos que si usara tacones anchos. Aun cuando la dama ejerce la misma fuerza hacia abajo en ambos casos, con los tacones agudos su peso se reparte sobre un área mucho menor. A la fuerza normal por unidad de área se le llama presión.

En este informe abordaremos temas como en que consiste la presión hidrostática, peso específico, densidad y el principio de los vasos comunicantes.

MARCO TEORICO

PRESION HIDROSTATICA

La presión hidrostática es la fuerza por unidad de área que ejerce un líquido en reposo sobre las paredes del recipiente que lo contiene y sobre cualquier cuerpo que se encuentre sumergido, como esta presión se debe al peso del líquido, esta presión depende de la densidad (p), la gravedad (g) y la profundidad (h) del el lugar donde medimos la presión (P)

Dado un fluido en equilibrio, donde todos sus puntos tienen idénticos valores de temperatura y otras propiedades, el valor de la presión que ejerce el peso del fluido sobre una superficie dada es:

P=ρ g h

Siendo p la presión hidrostática, ρ la densidad del fluido, g la aceleración de la gravedad y h la altura de la superficie del fluido. Es decir, la presión hidrostática es independiente del líquido, y sólo es función de la altura que se considere.

No debemos olvidar que la presión dentro de un líquido depende de la profundidad y la densidad del líquido.

Por tanto, la ley de la hidrostática dice: ¨ La diferencia de presiones entre dos puntos de un mismo líquido es igual al producto entre el peso específico del líquido y la diferencia de niveles¨.

P_A=ρ g h_A

P_B=ρ g h_B

P_A- P_B= ρ g (h_A- h_B )= ρ g ∆h

La diferencia de presión hidrostática entre dos puntos de un fluido sólo depende de la diferencia de altura que existe entre ellos.

VASOS COMUNICANTES

El principio de los vasos comunicantes se usa y expresa en el campo de la química y la física, específicamente en la hidrostática, y consiste básicamente en que al tener dos recipientes comunicados y verter un líquido en uno de ellos ambos se llenarán al mismo nivel. Si bien no todos conocemos este principio de manera técnica, casi todos lo hemos utilizado para tareas como la transferencia de líquido por ejemplo combustible o agua de un acuario, de un recipiente a otro usando una manguera.

DENSIDAD

La densidad de una sustancia o un cuerpo es la relación que existe entre la masa y el volumen que ocupa. Tenemos que la densidad es igual a la cantidad de masa sobre la cantidad de volumen.

densidad= masa/Volumen

PESO ESPECÍFICO

El peso específico de una sustancia se define como el peso de esa sustancia por unidad de volumen, esto es el resultado de dividir un peso conocido (N) entre un volumen conocido (m^3).

Existe una relación entre densidad y peso específico y es la fuerza de la gravedad ya que el peso (P) es igual a la masa (m) por la aceleración de gravedad.

OBJETIVOS

Determinar la presión hidrostática (p) en el agua en función de la profundidad (h).

Determinar si la presión del agua está en función de la dirección.

Observar el comportamiento del nivel del agua, en los dos brazos de un tubo en U, compuesto por dos campanas de vidrio, cuando se cambia la posición relativa de uno de ellos.

PROCEDIMIENTO DE LA EXPERIENCIA

PRACTICA N°1

MONTAJE:

• Monta un manómetro de tubo en U (figura 1) con los dos tubitos de vidrio y el tubo de P.V.C (40cm).

• Empalma la sonda al manómetro con un trozo de tubo de P.V.C (60cm), y sujétala en la nuez doble de manera que no alcance por ahora el vaso de precipitados.

• Utilizando la jeringa como embudo, llena de agua el manómetro, hasta que los dos tubos estén llenos hasta la mitad.

• Pon agua en el vaso de precipitados.

REALIZACIÓN:

1. La presión hidrostática en función de la dirección

Para medir la presión sobre el fondo utiliza la sonda en forma de gancho, para la presión sobre los lados la sonda en ángulo recto y para la presión sobre la superficie la sonda recta.

En todos los casos sumerge la sonda 5cm (atención a la posición de la abertura),

Y expulsa el agua que penetre desplazando los brazos del manómetro.

La superficie de separación agua / aire no debe curvarse.

Al medir la presión lateral, el agua debe estar hasta aproximadamente la mitad en el brazo recto.

Repite cada medición tres veces. Anota en la tabla 1 la profundidad h y la diferencia del nivel de agua /, que es la medida de la presión p.

2. La presión hidrostática en función de la profundidad

Utiliza la sonda recta.

Sumerge la sonda en el agua centímetro a centímetro, desde 1 a 10cm.

Expulsa en cada una de las posiciones el agua que haya penetrado en la sonda, elevando uno de los brazos del manómetro, hasta que la superficie de separación agua / aire en la abertura de la sonda sea lo más plana posible.

Anota en la tabla 2 la profundidad h de la sonda y la correspondiente diferencia del nivel de agua / en los brazos del manómetro.

PRACTICA N°2

MONTAJE:

Une las dos campanas con un tubo de PVC de unos 50cm de largo, y llena las dos hasta la mitad con agua (Figura 1).

REALIZACIÓN:

Observa el nivel del agua en las dos campanas y dibújalo en la figura 2.1.

Quita la campana derecha del soporte, y colócala en las posiciones indicadas en la figuras 2.2 –2.4 .Dibuja los niveles del agua.

Quita la campana derecha, pon en su lugar el tubito de vidrio y repite el experimento. Observa el nivel del agua y dibújalo en las figuras 3.1- 3.4

Figura para el montaje de vasos comunicantes.

Figura para el montaje de vasos comunicantes.

EQUIPOS Y MATERIALES

PRACTICA N°1

Pie estático

Varilla soporte, 600mm

Varilla soporte con orificio 100, mm

Nuez doble

Sondas para presión hidrostática

Tubito de vidrio 250 mm

Tubo P.V.C D = 7mm

Soporte para tubos de vidrio

Vaso de precipitados 100 ml

Jeringuilla, 20 ml

Cinta métrica

PRACTICA N°2

Pie estativo

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