Teorema Física

Física II

Experimento casero 2

CALCULO DEL FLUJO DE SALIDA DE UN RECIPIENTE

(LEY DE TORRICELLI)

1. OBJETIVOS

1.1 Determinar la velocidad de salida de agua por un agujero en la pared de un recipiente.

1.2 Calcular el flujo de salida de agua por el agujero de vaciado de un recipiente.

2. CONCEPTOS A AFIANZAR

2.1 Presión hidrostática, Presión atmosférica.

2.2 Ecuación de Bernoulli.

2.3 Tasa de flujo de un fluido por un agujero.

2.4 Ley de Torricelli.

2.5 Conceptos Previos:

2.5.1 Ecuación de movimiento de proyectiles.

2.5.2 Trayectoria de un movimiento de proyectiles.

3. TECNICAS EXPERIMENTALES

3.1 Observación directa de un fenómeno y descripción verbal del mismo.

3.2 Medición de magnitudes físicas (área, desplazamiento horizontal, altura).

3.3 Manejo de cifras significativas.

3.4 Estimación de incertidumbres por métodos no estadísticos.

3.5 Regla de propagación de errores.

4. TIEMPO NECESARIO

4.1 Tiempo estimado para preparación 0.5 h

4.2 Tiempo estimado para la actividad 1.0 h

5. EQUIPO REQUERIDO

5.1 Botella de gaseosa no retornable de uno o dos litros (de plástico sin tapa), preferiblemente cilíndrica o recipiente de plástico de forma cilíndrica sin tapa que se pueda perforar fácilmente.

5.2 Puntilla gruesa o punzón para abrir un orificio pequeño (de dos a tres mm de diámetro) en la pared de la botella o recipiente.

5.3 Agua suficiente (para llenar el recipiente hasta el tope).

5.4 Cubeta o recipiente en forma de bandeja para recoger el agua derramada.

5.5 Regla o escuadra con escala de medida en milímetros.

6. PROCEDIMIENTO

6.1 Abra un agujero de dos a tres mm de diámetro sobre la pared de la botella a unas dos terceras partes de su altura medida desde el fondo.

6.2 Coloque la botella sobre la bandeja donde se va a recoger el agua derramada. Tape el agujero con un dedo y llene la botella con agua hasta el tope.

6.3 Destape el agujero y determine el lugar sobre la bandeja donde cae el chorro de agua. Marque el sitio donde el agua golpea por primera vez y con mas intensidad la bandeja e identifique la trayectoria del agua desde el agujero hasta la bandeja.

6.4 Cuando se suspenda el flujo de agua determine un sistema de referencia X – Y con origen en la base de la botella, tal que x es la distancia desde la pared de la botella hasta el punto donde golpeaba el chorro horizontalmente e y es la altura del agujero medida desde la bandeja (o el fondo). Mida x e y con sus respectivas incertidumbres.

6.5 Abra un segundo agujero a la mitad de la altura de la botella y preferiblemente en línea vertical con el primer agujero.

...