FORMATO DE INFORME DE LABORATORIO

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FÍSICA 2

(CE-90)

FORMATO DE INFORME DE LABORATORIO

Sobre la calificación del Informe

El informe tiene cinco rubros generales:        

Presentación: Sobre la presentación del informe (formato establecido)         (2,0 puntos)

Marco Teórico: Objetivos y fundamento teórico (y bibliografía)        (1,5 puntos)

Procedimiento experimental: Materiales y procedimiento experimental         (1,5 puntos)

Análisis de resultados: Datos experimentales y análisis de datos        (5,0 puntos)

Conclusiones: Conclusiones y sugerencias        (3,0 puntos)

DATOS GENERALES DEL INFORME

Responsable del equipo de laboratorio: Brian Loja Cruzado

Integrantes del equipo:

Integrante Nº1:

Integrante Nº2:

Integrante Nº3:

Título del laboratorio:

FLUIDOS

1. MARCO TEÓRICO

1. Objetivos generales

• Analizar la variación de la presión con profundidad dentro de agua.
• Medir la densidad del fluido.

1. Fundamento teórico

1.2.1 Masa

La masa es una medida cuantitativa de la inercia, es decir es la oposición o resistencia de un cuerpo a un cambio en su velocidad o la posición sobre la aplicación de una fuerza. Por ello, cuanto mayor sea su masa, más se resiste un cuerpo a ser acelerado. La unidad de masa en el sistema internacional es el kilogramo (kg) la cual se define formalmente como la masa de un trozo de aleación platino-iridio mantenida en una bóveda cerca de París. (Sears, 2004, p.131-132)

1.2.2 Volumen

Corresponde a la medida del espacio que ocupa un cuerpo. La unidad de medida para medir volumen es el metro cubico (), sin embargo generalmente se utiliza el Litro (L). El metro cubico corresponde a medir las dimensiones de un cubo que mide 1 m de largo, 1 m de ancho y 1 m de alto. (Portal de Contenidos Educativos de Química General y Laboratorio Químico, 2018)[pic 2]

1.2.3 Densidad

Una propiedad importante de una sustancia es el cociente entre su masa y su volumen, llamada densidad:

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Normalmente utilizaremos la letra griega  (rho) para designar la densidad: [pic 4]

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Puesto que originalmente el gramo se definió como la masa de  de agua, la densidad del agua en las unidades del sistema cgs es igual a . [pic 6][pic 7]

Convirtiendo estas unidades en las unidades del SI de kilogramos por metro cúbico, obtenemos para la densidad del agua ():[pic 8]

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Las medidas precisas de la densidad deben tener en cuenta la temperatura, ya que las densidades de la mayor parte de los materiales, incluso la del agua, varía con la temperatura.

1.2.4 Presión

Cuando se sumerge un cuerpo en un fluido como el agua, el fluido ejerce una fuerza perpendicular a la superficie del cuerpo en cada punto de la superficie. Esta fuerza por unidad de área se denomina presión () del fluido:[pic 10]

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La unidad de presión en el Sistema Internacional (SI) es el newton por metro cuadrado ( el cual recibe el nombre de pascal (Pa):[pic 12]

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En el sistema técnico inglés, la presión normalmente se expresa en libras por pulgada cuadrada (. Otra unidad común es la atmósfera (atm), que es aproximadamente la presión del aire al nivel del mar. Actualmente la atmósfera se define como 101,325 kilopascales, que es aproximadamente igual a 14,70.[pic 14][pic 15]

1.2.5 Variación de la Presión con la profundidad

La presión en un lago u océano aumenta cuando aumenta la profundidad. De forma semejante, la presión de la atmósfera disminuye al aumentar la altitud. En el caso de un líquido como el agua, cuya densidad es aproximadamente constante en todo su volumen, la presión aumenta linealmente con la profundidad. Podemos ver que esto es así considerando la columna de líquido de área trasver sal  indicada en la figura 1.[pic 17][pic 18][pic 16]

La presión en la parte inferior de la columna debe ser mayor que la ejercida en su parte superior puesto que debe soportar el peso de la columna de altura . El peso de esta columna de líquido es:[pic 19]

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Si  es la presión en la parte superior y  es la presión en la parte inferior, la fuerza neta hacia arriba ejercida por esta diferencia de presiones es . [pic 21][pic 22][pic 23]

Igualando esta fuerza neta hacia arriba al peso de la columna se tiene:

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O bien

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Donde  es constante. (Tipler, 2003, p.366-369)[pic 26]

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Equipo y materiales

• Interface universal 750
• USB link
• Regla milimetrada (sensibilidad 0,5 mm)
• Sensor de presión relativa CI-6534A (sensibilidad 0,005 kPa)
• Sensor de presión relativa PS-2114 (sensibilidad 0,001 kPa)
• Vaso de precipitado 1000 ml (sensibilidad 0,5 ml)
• Sonda de plástico
• Fluido (agua)

1. Procedimiento experimental

• Paso 01: Se introdujo la sonda de plástico dentro del fluido a cierta profundidad (h), medida desde la superficie libre del fluido.
• Paso 02: Con el software Capstone, se inició la toma de datos con “Grabar”. El software mostró la presión manométrica (p) en KPa, y se midió la profundidad (h) a la cual se encuentra la sonda.
• Paso 03: Se finalizó la toma de datos con “Detener”, y se anotó los resultados en la Tabla 1.1
• Paso 04: Se Aumentó la profundidad de la sonda alrededor de 2,00 cm, y se tomó una nueva lectura de presión manométrica.
• Paso 05: Se consideró en total 05 mediciones de presión (p) y profundidad (h)

• Paso 06: Con la pendiente de la gráfica se determinó la densidad experimental.

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• Paso 07: Con el coeficiente se calculó  la incertidumbre de la siguiente manera:

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• Paso 08: Al comparar el valor experimental de la densidad del agua con el valor teórico   del mismo, se obtuvo el porcentaje de error mediante la siguiente ecuación:

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1. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

1. Datos experimentales y observaciones

Δh (m) = 0,0005 m

ΔP (Pa) = 1,00 Pa

Tabla 1.1

Observaciones:

• A mayor profundidad podemos ver que la presión aumenta.
• Al sumergir la manguera se desplaza volumen de agua y genera distorsión en la medida de la altura.
• La manguera no tiene estabilidad fija.

1. Análisis de datos y/o modelos que expliquen las observaciones

Inserte aquí su gráfico p (Pa) vs h (m)

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