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Práctica # 1 de física ii fluidos


Enviado por   •  6 de Mayo de 2023  •  Informe  •  1.819 Palabras (8 Páginas)  •  62 Visitas

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PRÁCTICA # 1 DE FÍSICA II FLUIDOS

VALOR: 4 PUNTOS (PRUEBA CORTA, 2 PUNTOS – INFORME, 2 PUNTOS) PERÍODO ACADÉMICO 1-2023

INGENIERÍA DE SISTEMAS DOCENTE: INÉS CEDEÑO

INSTRUCCIÓN: Cada explicación debe realizarse con las teorías que fundamentan el tema de Fluidos (Unidades 1 y 2). Utiliza términos técnicos, el nombre correcto de las magnitudes físicas que uses, cuando hagas mención a valores recuerda colocar la unidad correspondiente.

EXPERIENCIA # 1 – DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO

Objetivo: Calcular la densidad y el peso específico de varios líquidos.

 Procedimiento:

  1. Selecciona cinco líquidos diferentes.
  2. Mide el volumen de cada uno de los líquidos seleccionados en el numeral 1. Para ello puedes utilizar un envase de medida de líquidos usado en la cocina.
  3. Anota cada medida en la Tabla # 1 (número y unidad).
  4. Mide la masa de cada uno de los líquidos seleccionados en el numeral 1. Para ello debes utilizar una balanza. Puede ser de las que se usa en la cocina o en el baño.
  5. Para medir la masa del líquido, deberás medir primero la masa del envase donde colocarás el líquido. Luego, colocar el líquido en dicho envase y medir la masa del conjunto envase-liquido.
  6. Anota cada medida en la Tabla # 1 (número y unidad).
  7. Usa las ecuaciones de densidad, de densidad relativa y de peso específico para realizar los cálculos correspondientes. Para ello, verifica que todas las medidas estén en el Sistema Internacional de Unidades. De no estarlo, realiza las conversiones necesarias.
  8. Coloca los resultados obtenidos en la Tabla # 1.

Tabla # 1 – Resumen de los Resultados de la Experiencia # 1

Líquido # 1

Líquido # 2

Líquido # 3

Líquido # 4

Líquido # 5

Nombre

del líquido

Aceite mineral de motor 20W-50

Gasoil

Pintura de Caucho

Agua con Jabón Ace

Agua

Volumen (unidad)

100 ML = 0.1 m3 

100 ML= 0.1 m3

98 ML = 0.098 m3

75 ML = 0.075 m3

50 ML = 0.050 m3

Masa del envase (unidad)

50 gr = 0.05 kg

50 gr = 0.05 kg

50 gr = 0.05 kg

50 gr = 0.05 kg

50 gr = 0.05 kg

Masa del envase + líquido (unidad)

150 gr = 0.15 kg

150 gr = 0.15 kg

148 gr = 0.148 kg

125 gr = 0.125 kg

100 gr = 0.1 kg

Masa del líquido (unidad)= Masa del envase con el líquido – masa del envase vacío

150 gr -50 gr = 100 gr = 0.1 kg

150 gr – 50 gr = 100 gr = 0.1 kg

148 gr – 50 gr = 98 gr = 0.098 kg

125 gr – 50 gr = 75 gr = 0.075 kg

100 gr – 50 gr = 50 gr =0.050 kg

Densidad (unidad): ρ = M/V

 Ρ = 0.1 kg / 0.1 m3 = 1 kg / m3

 Ρ = 0.1 kg / 0.1 m3 = 1 kg / m3

 Ρ = 0.098 kg / 0.098 m3 = 1 kg / m3

 Ρ = 0.075 kg / 0.075 m3 = 1 kg / m3 

 Ρ = 0.050 kg / 0.050 m3 = 1 kg / m3

Densidad relativa: ρr= ρsustancia / ρagua

 Ρ = 1 kg / m3 / 1000 kg / m3 = 0.001

 Ρ = 1 kg / m3 / 1000 kg / m3 = 0.001

 Ρ = 1 kg / m3 / 1000 kg / m3 = 0.001  

 Ρ = 1 kg / m3 / 1000 kg / m3 = 0.001

 Ρ = 1 kg /m3 / 1000 kg / m3 = 0.001

Peso específico (unidad): ϕ = W / V

 ϕ = 0.1 kg . 9.81 m/ s2 / 0.1 m3 =  9.81 N/ m3

 ϕ = 0.1 kg .  9.81 m / s2 / 0.1 m3 = 9.81 N/m3

 ϕ = 0.098 kg . 9.81 m / s2 / 0.098 m3 = 9.81 N/m3

 ϕ = 0.075 kg . .9.81 m/s2 / 0.1 m3 = 7.3575 N/m3

ϕ = 0.050 kg . 9.081 m/s2 / 0.1 m3 = 4.905 N/m3

  1. De los líquidos utilizados, ¿cuál es el más denso? El liquido mas denso de los utilizados en la experiencia es la pintura de caucho
  2. ¿Debería cambiar la densidad del líquido si cambia su temperatura? Explique. En general, la densidad de una sustancia varía cuando cambia la presión o la temperatura. Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también aumenta. Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presión permanece constante). Sin embargo, existen notables excepciones a esta regla. Por ejemplo, la densidad del agua crece entre el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C; algo similar ocurre con el silicio a bajas temperaturas.
  3. ¿Cambiará la densidad del líquido si cambia su presión? Explique.  Por tanto, la presión será tanto mayor cuanto más denso sea el fluido y mayor la profundidad y, además, la diferencia de presión hidrostática entre dos puntos de un fluido sólo depende de la diferencia de altura que existe entre ellos.
  4. Al comparar la densidad del líquido obtenida con la densidad tabulada en el libro, ¿hay diferencia? De haber diferencia, ¿de cuánto es?
  5. Con respecto a la planteado en el numeral 4 y de existir diferencia, ¿cuáles podrían ser las causas del error?

EXPERIENCIA # 2 – PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

Objetivo: Aplicar de manera práctica el Principio de Arquímedes.

 Procedimiento:

  1. Busca un envase transparente de forma cilíndrica. Puede ser un vaso.
  2. Selecciona uno de los fluidos usados en la experiencia # 1 y colócalo dentro del envase del numeral 1.
  3. Selecciona tres objetos a los que le puedas calcular su volumen de manera geométrica y que, al colocarlos uno a uno en el fluido seleccionado en el numeral 2, floten sumergidos totalmente en el fluido.
  4. Mide las dimensiones de cada objeto y calcula su volumen con la ecuación geométrica correspondiente. Registra los resultados en la Tabla # 2.
  5. Para cada objeto, calcula el empuje o fuerza de flotación que el fluido ejerce sobre él. Has uso de la ecuación de dicha fuerza y del valor de la densidad obtenido en la experiencia # 1. Anota los resultados en la Tabla # 2.
  6. Sin el objeto en el fluido, mide la altura de líquido en el envase y el diámetro del mismo. Calcula el volumen del líquido y regístralo en la Tabla # 2.
  7. Sumerge uno de los objetos en el fluido, y mide la nueva altura de líquido en el envase. Calcula el volumen del líquido en este caso y anótalo en la Tabla # 2. Repite este procedimiento con cada uno de los objetos.
  8. Con los valores obtenidos en los numerales 6 y 7, calcula el volumen de líquido desplazado en cada caso. Has el registro de los resultados en la Tabla # 2.
  9. Para cada uno de los casos, calcula el peso del líquido desplazado, usando para ello las ecuaciones de peso y de densidad. Registra los resultados en la Tabla # 2.
  10. Con los valores obtenidos en el numeral 9, y de acuerdo al Principio de Arquímedes, obtén y registra en la Tabla # 2 el valor del empuje que el líquido ejerce sobre cada objeto.

Tabla # 2 – Resumen de los Resultados de la Experiencia # 2

Objeto # 1

Objeto # 2

Objeto # 3

Volumen del objeto (n4) (unidad)

Empuje (n5) (unidad)

Volumen del líquido sin objeto (n6) (unidad)

0.1 m3

Volumen del líquido con objeto (n7) (unidad)

0.14 m3

Volumen del líquido desplazado (n8) (unidad)

0.14 m3 – 0.1 m3 = 0.04 m3

Peso del líquido desplazado (n9) (unidad)

 P = 0.04 gr . 9.81 m / s2 = 0.3924 N

Empuje (n10) (unidad) B = ρ. V. g

 B = 0.04 m3 . 1 kg / m3 . 9.81 m/s2 = 0.39 N

  1. Al comparar los resultados del empuje o fuerza de flotación obtenidos en los numerales 5 y 10,

¿hay diferencia? De haber diferencia, desde el punto de vista teórico, ¿es correcto que haya dicha diferencia?, ¿a qué se deberá esa diferencia?

...

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