Calcular la velocidad de salida del agua por un orificio empleando la ecuación de Torricelli

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Objetivos:

 Observar cual  es el comportamiento de un chorro de agua que pasa a través de diferentes agujeros  del mismo diámetro  a diferentes alturas de una botella de pet con capacidad de 2 L. Se calculara el alcance del chorro al tocar la base, todo esto mientras se encuentra siempre a una altura máxima constante.

Calcular la velocidad de salida del agua por un orificio empleando la ecuación de Torricelli

Fundamentos teóricos:

• ¿Qué es el flujo volumétrico? 

El flujo volumétrico es la determinación del flujo medido y expresado en unidades de volumen, en comparación con el flujo de masa que se mide y se expresa en unidades de peso. Las mediciones de flujo volumétrico y las mediciones de flujo de masa se aplican tanto a los sistemas de flujo de líquido que fluye o sistemas de gas. Se acepta que el flujo volumétrico significa el volumen de un medio que se mueve a través de una sección transversal dentro de un período de tiempo dado.

La siguiente relación aplica adicionalmente a líquidos y gases:

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V: flujo volumétrico en [m³/s]   
c: velocidad de flujo media en [m/s]
A: sección transversal en el punto pertinente en [m²]

Donde se conoce la superficie de la sección transversal (tubos, canales) se puede usar esta fórmula para calcular el flujo volumétrico, siempre que se mida la velocidad del flujo.

La siguiente ecuación aplica teniendo dos alturas y se calcula la velocidad de salida.

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Desarrollo:

Materiales

• Una botella transparente de 2 L, cinta adhesiva de 1cm de ancho, un Vernier, un marcador permanente, un embudo, una franela, regla y cronómetro.

Tabla de valores

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