Informe Fluidos

Estudio de

Fluidos

Resumen.-

De esta experiencia, a traves de un experimento, se demostrara el como influye la presion en cambios fisicos y notoriamente visibles en los fluidos(liquidos y gaseosos). Tambien se verificara como varia la presion hidrostatica de acuerdo a diferentes profundidades medidas. Se vera, ademas, el calculo de la densidad de un liquido conociendo la densidad de otro.

Introduccion.-

Al hablar de fluidos, por lo general, se asocia a liquidos. La definición de fluidos tambien incluye a los gases, y en esta experiencia se estudiaran, sobre todo en los liquidos, como calcular densidades y presiones cuando los fluidos se encuentran limitados en un espacio, para asi poder cuantificarlas de manera sencilla. Se ayudara del sensor de presion digital para realizar los procesos y se usara parafina liquida y agua como fluidos principales. La formula : PRESION = DENSIDAD x ACELERACION DE GRAVEDAD x ALTURA , se utilizara para los calculos y la verificación de que las presiones con las alturas medidas son directamente proporcionales.

Método experimental.

Este experimento corresponde a la observación de un sistema en equilibrio por la aplicación de fuerzas y torques sobre este. Para obtener las magnitudes de cada una de las fuerzas aplicadas y las medidas de longitud necesarias para calcular los torques que se presencian en el sistema utilizamos distintos instrumentos los que corresponden a:

• Balanza digital:instrumento que sirve para medir masas, la que utilizaremos es digital para obtener así una mayor precisión de una manera más rápida. La magnitud que mide son los gramos, su sensibilidad es de 0,1 gr, su rango varía entre los 0,1 gr y los 1200gr y su error es de 0,1 gr

• Regla:instrumento de medición que incluye una escala graduada dividida en unidades de longitud que en este caso son milímetros y centímetros. Posee una sensibilidad de 1mm, un rango que varía entre los 0,1 cm y los 61cm y un error de 0,5mm.

• Sensor de fuerza: es un instrumento digital que reconoce la magnitud de una fuerza provocada. Posee una sensibilidad de 0.0001 N y su error es del mismo valor

Una vez reconocidos las herramientas, se comienza por montar el sistema, donde se puede observar una viga horizontal soportada libremente en uno de sus extremos, una masa de posición variante colocada sobre la viga y para compensar la fuerza provocada por el peso, se encuentra la fuerza provocada por el sensor ejerciendo torque en sentido anti horario, logrando por ende un estado de equilibrio.

Para lograr una mejor comprensión de la situación, he aquí un diagrama del sistema.

Figura.1 Diagrama de fuerzas

Donde los valores obtenidos y las simbologías presentes se encuentran en la siguiente tabla:

Tabla.1 Simbologías y valores

Símbolo: Corresponde a: Magnitud Error

N Reacción del soporte a la barra Desconocida Desconocido

MA Masa del objeto “A” 100.5 gr 0,1 Gr

MB Masa de la viga 151,4 gr 0,1 gr

T1 Fuerza generada por el sensor Variante 0,00001 N

L Largo de la barra 100 cm 0,0005 M

Antes de la obtención de datos se debe calibrar el sensor y comprobar que la viga se encuentra paralela al plano horizontal, de no ser así obtendremos valores erróneos correspondientes a la fuerza analizada por el sensor.

Luego, para analizar este sistema, se obtienen los datos correspondientes, con el objeto A en distintas distancias del fulcro para así tener datos más concluyentes sobre el comportamiento de estas fuerzas.

Luego con los datos de la fuerza generada por el sensor en relación a la posición del objeto “A” se generó la siguiente tabla:

Tabla.2 Magnitudes, distancia y fuerza

Posición (M) Error (M) Fuerza (N) Error (N)

0,1 0,0005

0,7362 0,0001

0,2 0,0005

0,8733 0,0001

0,3 0,0005

0,9203 0,0001

0,4 0,0005

0,9816 0,0001

0,5 0,0005

1,1657 0,0001

0,6 0,0005

1,2273 0,0001

0,7 0,0005

1,2884 0,0001

0,8 0,0005

1,4111 0,0001

0,9 0,0005

1,5951 0,0001

Donde la posición esta medida desde el punto donde se ejerce la fuerza de reacción en el extremo izquierdo del diagrama.

Con estos datos se procederá a realizar un gráfico donde se pueda encontrar una relación funcional que permita conseguir los valores de la masa del objeto “A” y de la viga implementada

Para ello se deberán comparar los torques y fuerzas dando por hecho que la sumatoria de estas son cero y que la aceleración de gravedad es igual a 9,8 m/s2 , con lo que se lograra, gracias a las ecuaciones resultantes del torque y el grafico, encontrar la masa del objeto “a” y la masa de la viga.

Se procederá a realizar una comparación con los valores analizados y los arrojados por mediciones, generando un error porcentual para cada uno de ellos, estos deben tener los valores más bajos posibles para alcanzar cierto nivel de precisión.

Luego es necesario para completar este análisis, encontrar el valor de la aceleración de la gravedad. Para ello ocuparemos el mismo método que para encontrar las masas de los objetos, solo que

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