Hidrostatica Lab

UNIVERSIDAD UNIVERS IDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DEL CONO SUR DE LIMA

LABORATORIO # 4: ONDAS DE SONIDO

FISICA II •

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PROFESOR:: PROFESOR  TEMA:

PERCY V. FAJARDO CAÑOTE

HIDROSTATICA

INTEGRANTES: Cesar Saavedra Saavedra  Jorge Rosas Rosas Hurachi Wilmer Quintanilla Cotaquispe Noemi Usuhuay Ludeña

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OBJETIVOS: Evaluar experimentalmente la paradoja hidrostática. Evaluar la variación de la presión con la profundidad en un líquido. Estudiar el principio de Arquímedes. • • •

FUNDAMENTO TEORICO Presión: fuerza normal por unidad de área aplicada sobre una superficie P= F/A Presión Hidrostática: presión debida al peso de un fluido en reposo sin considerar la presión atmosférica. Es la presión que sufren los cuerpos sumergidos en un líquido o fluido por el simple y sencillo hecho de sumergirse dentro de este. Se define por la fórmula: •

Ph= d.g.h

•

•

•

Presión atmosférica: presión ejercida sobre la superficie terrestre por la masa de aire que se encuentra sobre la tierra. Paradoja Hidrostática: La presión en un fluido estático al mismo nivel (a la misma altura) es siempre la misma.

Manómetro: Manómetro: Instrumento que consta de un tubo en forma de U, utilizado para medir cambios de presión en un fluidos. Variación de la presión con la profundidad: la presión entre dos puntos de un fluido separados por una profundidad h se relacionan por: P2 =P1 +D.g.h

•

Principio de Arquímedes: Todo fluido en reposo ejerce una fuerza

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MATERIALES Un soporte Universal Vaso de Precipitado (250 ml,100 ml) Barra (Fe, Al, madera) Platillo con pesas (150 g) Dos Nuez doble Dinamómetro (2N) Cinta métrica (2 m) Barra metálica y soporte de dinamómetro Dos Campanas de vidrio Bola y tapón de goma  Tubo de vidrio vidrio recto recto (8 (8 cm y 25 cm) cm)  Juego de sondas sondas para presión presión hidrost hidrostática ática Soporte de tubos  Tubo de silicona silicona Vaso de expansión  Jeringa  Jeringa de 20 ml ml • • • • • • • • • • • • • • • •

PROCEDIMIENTO

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2. Luego quita una de las campanas, y colóquela en diferentes posiciones observando en cada caso los niveles de agua en las campanas (como se muestra en las figuras 4 y 5).

3. Reemplace una de las campanas con un tubito de vidrio y observe los niveles de agua (como se muestran en las figuras 6, 7 y 8).

De acuerdo a la parte 1 del procedimiento:

¿Qué ocurre con los niveles de agua en los pasos 1 y 2? Explique. En un líquido la presión depende de su densidad y de la altura. la presión sólo depende de la altura. Entonces, al igualarse las presiones presiones porque es un solo tubo, los niveles (las alturas) son iguales.

¿Qué ocurre con los niveles de agua cuando se cambia una de las campanas por  el tubo? Explique. El nivel de agua es igual en la misma posición, pero cuando uno de ellos está en la parte inferior el nivel de agua aumenta y disminuye en el que se encuentra a mayor altura.

Parte II

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5. Utilice la sonda en forma de gancho para medir la presión hacia abajo, la sonda en ángulo recto para medir la presión hacia los lados y para la presión hacia arriba la sonda recta (en todos los casos sumerja la sonda 5 cm y realice las medidas 3 veces). Anote sus datos en la tabla 1. 6. Para evaluar la variación de la presión con la profundidad, sumerja la sonda recta de 10 cm en 10 cm, anote la profundidad h y la presión absoluta p en la tabla 2. De acuerdo a la parte II del procedimiento.

Tabla 1. manómetro

∆lprom(cm)

∆l(cm)

pH(Pa)

Hacia abajo

3.75

3.76

3.78

3.76

368.48

Hacia arriba

3.11

3.12

3.10

3.11

304.78

3.73

3.70

3.71

3.71

363.58

Sobre los lados

A la misma profundidad ,¿difieren las presiones hacia abajo , hacia arriba y hacia los lados? Explique.

No, porque al observar en el cuadro nos damos cuenta de la inmensa similitud que tienen. Para obtener la presión multiplicamos la gravedad, la altura y la densidad del liquido es decir Pa = g*h*d -------} 9.8 X 0.05 X 0.4= 0.196 y llegamos a la conclusión que la presión es igual en las diferentes partes del recipiente donde se encuentra el fluido (liquido)

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FÍSICA II PERCY V. FAJARDO CAÑOTE

INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA  EXPERIMENTO Nº 4

Con los datos de la tabla2.Construya una grafica de P en función de ajuste de curvas correspondiente .

h

, y realice el

En ciencias e ingeniería es frecuente que un experimento produzca un conjunto de datos (x1, y1), ..., (xN, yN ), siendo las abscisas {xk } distintas entre sí. Uno de los objetivos del cálculo numérico es la determinación de una fórmula y = f (x) que relacione las variables (ajustar una curva a datos experimentales).

La constante se encargara de ajustar la función para una mayor aproximación en los puntos.

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FÍSICA II PERCY V. FAJARDO CAÑOTE

INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA  EXPERIMENTO Nº 4

Explique que representa representa la pendiente pendiente de ajuste de curvas.

Dada una recta, gráficamente su pediente nos da su grado de inclinación.

Pendiente positiva

Pendiente negativa

Cuando la recta es creciente Cuando la recta es (al aumentar los valores de decreciente (al aumentar los x aumentan los de y), su valores de x disminuyen los pendiente es positiva, en la de y), su pendiente es expresión analítica m>0 negativa, en la expresión analítica m