ESTUDIO DE FLUIDOS

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE COORDINADORA: CECILIA TOLEDO V FACULTAD DE CIENCIA SEMESTRE PRIMERO 2013 DEPARTAMENTO DE FISICA INGENIERIA ELECT .VESPERTINA

LABORATORIO DE FISICA I

EXPERIENCIA Nº09-10 - ESTUDIO DE FLUIDOS

OBJETIVOS:

- Medir presiones superiores e inferiores a la atmosférica.

- Estudiar la relación entre presión y profundidad de un fluido.

- Determinar la densidad de un líquido desconocido.

- Determinar el volumen de un cuerpo asimétrico.

INTRODUCCIÓN

La mecánica de fluidos estudia los fluidos tanto en estado de equilibrio, que es la hidrostática, como en estado de movimiento, que es la hidrodinámica.

Dentro de la definición de fluidos se encuentran los líquidos y gases. Sin duda, los más importante son el agua y el aire, como también lo son los combustibles, los lubricantes, etc.

La mecánica de fluidos moderna nace con Prandtl en las primera década de este siglo. A lo largo de los siglos son muchas las personas que han contribuido con su aporte para llegar hasta el desarrollo actual de esta ciencia, entre ellas podemos citar a Arquímedes, Torricelli, Pascal, Newton, Bernoulli, Euler, Venturi, Poiseulli, Reynold, Froude, Stoke y el más reciente Prandtl.

(Lea el anexo teórico antes de entrar a su laboratorio, PÁGINA 3)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

I.- PRESIONES

1.- Registre la presión atmosférica que hay en la sala donde usted se encuentra en este momento.

( Use el sensor de presión digital que está en la sala o bien el sensor de presión que se conecta al PC, haciendo uso del sensor de presión)

Determine el porcentaje en que disminuye la presión atmosférica tomada aquí en Santiago de Chile ( presión atmosférica local) respecto de la presión atmosférica normal ( 101.300 pascal )

¿ Sabe usted a que altura estamos en Santiago respecto del nivel del mar?. A la altura del cerro Santa Lucía estamos a 560 m sobre el nivel del mar.

2.- DEMOSTRATIVO

¿ Sabe usted a que temperatura hierve el agua aquí en Santiago?

2.a. Coloque un globo y un vaso con agua al interior de la campana de vacío a medio inflar y explique lo observado cuando se hace el vacío.

Documéntese sobre el uso de sistemas de vacío en la producción de bajas presiones. ¿Cuál o cuales es ( o son ) su aplicación(es) ?. A lo menos describa tres ejemplos en su informe.

3.-Variación de la presión hidrostática con la profundidad al interior de un líquido

Anote la sensibilidad del sensor de presión.

Tome los datos necesarios de presión y profundidad para construir el gráfico correspondiente.

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

Encuentre la relación entre esas variables e interprete físicamente ese valor.

Anote sus conclusiones

4.- Tubo en “U”-

A partir de saber que las presiones a un mismo nivel horizontal en un mismo líquido es la misma, se puede determinar la densidad de un líquido, conociendo la densidad de otro líquido.

En la figura se muestran dos líquidos, un líquido de densidad del líquido ρ1 ( por ejemplo agua de densidad conocida) y líquido de densidad del líquido ρ2 ( puede ser aceite o petróleo) de densidad por conocer. Establezca las ecuaciones y realice los cálculos que le permitan determinar la densidad del líquido desconocido. ( use papel milimetrado para realizar las mediciones de la pronfundidad “h “

5.- Cálculo del empuje, Volumen de un cuerpo irregular y su densidad

a) Tome un cuerpo de masa m y péselo en el aire y luego péselo primero en un líquido A y luego en el líquido B. Anote sus medidas y el empuje que recibe dicho cuerpo en ambos líquidos. Anote sus conclusiones

b) A partir de los datos con el líquido A, determine el volumen del cuerpo y su densidad.

EN SU INFORME DEBE DESARROLLAR LAS SIGUIENTES PREGUNTAS:

1.- Describa el uso de sistemas de vacío en la producción de bajas presiones.

Describa tres buenos ejemplos donde se use la técnica de bajas presiones (vacio).

2.- Describa los efectos de la presión en el ser humano cuando se encuentra en altura y cuando se sumerge en las profundidades marinas. Problemas que puede ocasionar.

3.- Suponga que le ofrecen trabajar en el proyecto minero de la región de Atacama de Pascua Lama. Averigüe que presión es la que tendría que soportar, que rangos de temperatura estaría expuesto, que cambios podría sufrir su organismo, a que temperatura hervirá el agua.

4.- Explique que se entiende por presión manométrica, sobre-presión, depresión.

5.- Explique las condiciones que se deben cumplir para que un líquido hierva.

6.- Describa tres tipos de medidores de de presión

6.- Conclusiones, comentarios, observaciones de lo realizado.

Respecto de los fluidos se hace las siguientes afirmaciones, comente la verdad o falsedad de estas afirmaciones ¿bajo que condiciones son verdaderas ?

1. La presión manométrica es siempre un número positivo.

2. La presión atmosférica normal y la presión atmosférica local significan lo mismo.

3. Un líquido hierve cuando la presión que actúa sobre su superficie libre es la presión atmosférica.

4. En la ciudad de Santiago, el agua hierve a 100ºC

5. La presión atmosférica en la ciudad de Santiago oscila al rededor de los 750 mm. de Hg.

6. Los fluidos son capaces de soportar esfuerzos de tracción.

8. La presión que ejerce un fluido sobre el fondo de un estanque depende de esa superficie.

9. La presión atmosférica varía linealmente con la altura.

10. La presión absoluta se mide respecto del vacío absoluto.

11. El empuje depende del peso del cuerpo

12.- El empuje es equivalente a la diferencia entre el peso en el aire y

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