Aplicaciones de Qaudal

 

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

RESPONSABILIDA SOCIAL E INVESTIGACION FORMATIVA ASIGNATURA: FISICA II  DOCENTE: FIS. ROLANDO LOZANO CUSI  ALUMNO: JHOEL VALDIVIA QUISPE CODIGO: 016201194K

CUSCO  –  PERU  PERU  2018-I

 

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

RESPONSABILIDA SOCIAL E INVESTIGACION FORMATIVA ASIGNATURA: FISICA II  DOCENTE: FIS. ROLANDO LOZANO CUSI  ALUMNO: JHOEL VALDIVIA QUISPE CODIGO: 016201194K

CUSCO  –  PERU  PERU  2018-I

 

 

PRESENTACION En este de investigación formativa y responsabilidad social veremos ver emos un poco de información general acerca de los conceptos de hidrostática e hidrodinámica. En la parte de Responsabilidad Social, veremos un poco sobre aplicaciones de la hidrodinámica en casos reales de la sociedad. Y en la parte Investigación formativa contiene algunos ensayos hidrológicos sobre el agua potable durante un día, en horarios determinados con el cual se s e puede evaluar algunas características como son s on la densidad el caudal y el error porcentual de agua que tiene nuestro hogar un día cualquiera.

 

 

OBJETIVOS:

Indagar un poco más acerca de las aplicaciones aplica ciones de la hidrodinámica e hidrostática y  ponerlo en práctica realizando correctamente el ensayo. Conocer las características del agua potable como son el caudal, la densidad, y el error  porcentual en un día cualquiera en las horas ya determinadas como son 6:00 am ; 12:00 m y 18:00 pm.

 

 

HIDROSTÁTICA La materia existe en diferentes difer entes estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Los líquidos y los gases tienen propiedades comunes tales como su capacidad cap acidad de fluir y de adoptar la forma de recipientes que los contiene por lo que se le denomina conjuntamente fluidos. Los líquidos son prácticamente incompresibles, por lo que podemos considerar que su volumen no se modifica. El gas, en cambio se expande y comprime con facilidad. La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica que estudia los fluidos en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes. Aunque los fluidos obedecen a las mismas leyes físicas f ísicas que los sólidos, la facilidad facili dad con la que cambian de forma hace que sea conveniente estudiar pequeñas porciones en un lugar de todo el fluido. Por eso se reemplazan las magnitudes extensivas (que dependen de la cantidad de materia) por las magnitudes

intensivas (que dependen de la cantidad

de materia) la masa se reemplaza por la densidad y el peso se reemplazara por el peso especifico La presión (P) se relaciona con la fuerza (F) y el área o superficie (A) de la siguiente forma: P=F/A. La ecuación básica de la hidrostática es la siguiente: dP = ρg ρgdh dh   Siendo:  P : presión  ρ:: densidad del fluido  ρ  g : la aceleración gravitatoria de la Tierra h: altura

 

  FUERZA Y PRESION  Cuando en una situación de equilibrio la fuerza la transmite transmit e un sólido, como por ejemplo una soga, el valor de la fuerza no cambia por efecto de transmisión. Consideremos, por ejemplo un cuerpo que cuelga de una polea y se mantienen en equilibrio utilizando una soga. La soga transmite la fuerza sin cambiar su valor: la intensidad de la fuerza que la mano hace sobre la soga es la misma mis ma que la que la soga hace sobre el cuerpo.

HIDRODINAMICA Es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Para ello considera entre otras cosas la velocidad, la presión, el flujo y el gasto del líquido. En el estudio de la hidrodinámica, el teorema de Bernoulli, que trata de la ley de la conservación de la energía, es de primordial importancia, pues señala que la suma de las energías cinética, potencial y de presión de un líquido lí quido en movimiento en un punto determinado es igual a la de otro punto cualquiera. La hidrodinámica investiga fundamentalmente a los fluidos incompresibles, es decir, a los líquidos, pues su densidad prácticamente no varía cuando cambia la presión ejercida sobre ellos. Cuando un fluido se encuentra en movimiento una capa se resiste al movimiento de otra capa que se encuentra paralela y adyacente a ella; a esta resistencia se le llama viscosidad. Para que un fluido como el agua el petróleo o la gasolina fluyan por un tubería desde una fuente de abastecimiento, hasta los lugares de consumo, es necesario utilizar  bombas ya que sin ellas las fuerzas que se oponen al desplazamiento ente las distintas capas de fluido lo impedirán.

 

 

Aplicación de la Hidrodinámica Las aplicaciones de la hidrodinámica, se pueden ver en el diseño de canales, puertos,  prensas, cascos de barcos, hélices, turbinas, y ductos en general. El gasto se presenta cuando un líquido fluye a través de una tubería, que por definición es: la relación existente entre el volumen del líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarde en fluir. G= v/t Donde: G= Gasto en m3/s v= volumen del líquido que fluye en m3 t= tiempo que tarda en fluir el líquido en s El gasto también puede calcularse si se conoce la velocidad del líquido y el área de la sección trasversal de la tubería. Para conocer el volumen del líquido que pasa por el punto 1 al 2 de la l a tubería, basta multiplicar entre si el área, la velocidad del líquido y el tiempo tie mpo que tarda en pasar por los puntos. V= Avt y como G=v/t sustituyendo se tiene: G= Av En el sistema CGS es gasto se mide en cm/s o bien en unidad practica como Lt/s.

 

PROCEDIMIENTO 1.  En un recipiente coger agua de caño cuando este bien abierto y medir el tiempo en llenarse. Repetir este paso 3 veces (mañana, tarde y noche)

Tiempo

Mañana(6:00 am)

Tarde(12:00 pm)

Noche(18:00 pm)

12.34 s

12.63 s

12.15 s

2.  Con una balanza, registrar la masa contenida por cada 2 litros de agua

Masa

6:00 am

12:00 am

18:00 pm

2200.52 gr

2201.05 gr

2200.82 gr

3.  Repetir el procedimiento a las 6:00 am, 12:00 am y 18:00 pm

CUADRO DE RESUMEN 6:00 am

12:00 am

18:00 pm

Tiempo

12.34 s

12.63 s

12.15 s

Masa

2200.52 gr

2201.05 gr

2200.82 gr

 

ANALISIS DENSIDAD DEL AGUA

  Masa del recipiente vacío: 200.12 gr



  Masa del recipiente con agua



 

M1: 2200.52 gr   M2: 2201.05 gr  

M3: 2200.82 gr

 

MP: 2200.8 gr

  Masa del agua



 



 

M1: 2200.52  –  200.12  200.12 = 2000.4 gr

 

M2: 2201.05  –  200.12  200.12 = 2000.93 gr

 

M3: 2200.82  –  200.12  200.12 = 2000.7 gr

 

MP: 2198.84  –  200.12  200.12 = 2000.68 gr

Volumen del agua 3   V1: 2000.4 cm    

V2: 2000.93 cm3 

 

V3: 2000.7 cm3 

 

VP: 2000.68 cm3 

Densidad

  D1: 2200.52 / 2000.4 = 1.1 g/cm3 



  D2: 2201.05 / 2000.93 = 1.1 g/cm3 



 

3



D3: 2200.82 / 2000.7 = 1.1 g/cm  

  DP: 2198.84 / 1998.72 = 1.1 g/cm3 



CAUDAL Q= Volumen/Tiempo  

Q1: 2000.4 / 12.34 = 162.11 m3/s

 

Q2: 2000.93 / 12.63 = 158.55 m3/s

 

Q3: 2000.7 / 12.15 = 164.67 m3/s

 

ERROR PORCENTUAL Ep = (Error / Volumen)* 100% Ep1 = (1 / 2000.4) * 100% = 0.04 % Ep2 = (1 / 2000.93) * 100% = 0.04 % Ep3 = (1 / 2000.7) * 100% = 0.04 % EpP = (1 / 1998.72) * 100% = 0.04 %

 

CONCLUSIONES Utilizamos estos valores para verlos ver los como usar en la vida cotidiana Des Desde de un punto de vista hidrodinámico, dé la movilidad del agua: Buenos almacenes y trasmisores de agua subterránea (cantidad y velocidad) Si bien este recurso es muy importante para la población mundial, se encuentra expuesto a la contaminación y sobreexplotación. Entre las causas antropogénicas (debido a los seres humanos) están la infiltración i nfiltración de nitratos y otros abonos químicos usados en la agricultura. Otras fuentes de contaminantes son, descargas de fábricas y los químicos utilizados por las personas en sus hogares y patios, sin embargo los que actualmente preocupan mas son los compuestos orgánicos industriales, como disolventes, pesticidas, pinturas o combustibles como la gasolina. Cada uno de nosotros sabemos discernir que parte es la que nos corresponde, hacer conciencia y tomar acciones.

 

BIBLIOGRAFIA  

https://univafisica2.blogia.com/temas/hidrostatica-e-hidrodinamica/

 

http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=133170