Laboratorio Nº 6 Fisica 1 USACH

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE COORDINADORA: CECILIA TOLEDO V

FACULTAD DE CIENCIA SEMESTRE PRIMERO DEL 2013

DEPARTAMENTO DE FISICA MODULO BASICO DE INGENIERIA-2012

FISICAI

LABORATORIO Nº6

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,

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.

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2.-DEMOSTRATIVO

Bomba y campana de

vacío

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.

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

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

¿Cuales son algunos de los efectos de la presión en el ser humano en altura y en las

profundidades marinas? . Documéntese al respecto. Por lo menos mencione cuatro

problemas que pueda ocasionar.

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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 .1 ( por ejemplo agua de densidad

conocida) y líquido de densidad del líquido .2 ( 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 “

ANEXO TEORICO

DEFINICION DE FLUIDO

Es una sustancia que se deforma continuamente al ser sometida a un esfuerzo tangencial o cortante, no

importando cuan pequeño sea este, o, es una sustancia que no acepta esfuerzo cortante o tangencial

cuando éste está en equilibrio.

Al dar esta definición de fluido aparece el término de esfuerzo, entendiéndose por esfuerzo (.) a la razón

entre un elemento de fuerza dF .

y el elemento de área dA sobre el cual actúa.

. . dF / dA

Con esta definición se puede hablar de

a) esfuerzo tangencial b) esfuerzo normal

a) Esfuerzo tangencial (.t):

Para este tipo de esfuerzo, la fuerza es paralela o tangente al área sobre

la que actúa; se producen tanto en los sólidos como en los fluidos.

b) Esfuerzo normal ( n . ): Aquí la fuerza es normal al área que resiste la deformación, pudiendo ser

de compresión o de tracción.

Esfuerzo normal de compresión o Fatiga: En este caso la fuerza es

perpendicular a la sección y se dirige hacia ella.

dA

dFt

t

. .

dFt

.

dA .

dFN

.

dA .

dA

dFN

N . .

h2

h1

h3

B

.2

.1

A

p 0

p 0

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Esfuerzo normal de tracción ó Fatiga: En este caso la fuerza es perpendicular a la sección y de origen

a ella.

Los líquidos sólo pueden soportar esfuerzos de compresión.

DEFINICION DE PRESION (P)

De acuerdo a lo expuesto en la definición de esfuerzo, estamos en

condiciones de definir lo que se entiende por presión.

Se define presión media como la razón entre el

...