Práctica 2 - Presión hidrostática.docx

EPET Nº 14

– 4to 1ra

Práctica 2: Presión hidrostática

Prof. Débora Chaile

Trabajo Práctico 2: Presión hidrostática.

conocer el comportamiento de los fluidos en relación a la interacción con otros cuerpos y las consecuencias de ello. HIDROSTATICA: La HIDROSTATICA es la rama de la física que se ocupa del estudio de los líquidos en reposo. El término es en sí mismo elocuente, al referirse a la materia de estudio, expresando “HIDRO” (agua) y “STATICA” reposo reposo o equilibrio.

Los líquidos, a diferencia de los sólidos, no transmiten fuerzas, sino presiones. Si pretendo aplicar una fuerza a un sólido, simplemente la aplico, empujándolo o tirando de él o ejerciendo cualquier contacto mecánico con ese cuerpo, ya sea en forma directa o indirecta, tal como ya hemos visto en estática y en dinámica. En cambio, si tengo líquido en un recipiente, y deseo comunicarle alguna fuerza al agua, en forma directa, simplemente me mojo el dedo, sin conseguir otra cosa que eso o tal vez provocar algunas salpicaduras. En la fig. Nº1 vemos la acción.

Para poder comunicar alguna acción a un líquido, éste deberá estar encerrado en un recipiente cilíndrico, similar a una jeringa, en el cual podamos desplazar una de las superficies que hacen de tapa. Esto se denomina émbolo o pistón.

La presión es el cociente entre la fuerza ejercida sobre el émbolo (perpendicularmente) y la superficie de dicho émbolo. La presión es una magnitud escalar, ya que cuando se ejerce presión, se detecta en todas las direcciones.  

 

          Este principio, expresa que: “Toda presión ejercida sobre un líquido contenido en un recipiente, se transmite con igual intensidad a todos los puntos de dicho recipiente”.

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La prensa hidráulica, es un dispositivo que permite, mediante el acción de la presión, multiplicar la fuerza que se requiere en diversas operaciones industriales y técnicas.

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1 dinamómetro.  Agua destilada  Vaso de precipitado de 200 ml 1 soporte universal 2 pinzas

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Conducto tubular plástico (20 cm) 1 jeringa de 60 ml 1 jeringa de 20 ml 1 calculadora

a) Colocar 150 ml de agua destilada en el vaso de precipitado. b)  Agregar 2 gotas de azul de metileno al agua contenida en el vaso. c) Mezclar el colorante con el agua. d) Extraer agua del vaso de precipitado con la jeringa de 60 ml hasta llenarla completamente. e) Conectar el conducto a la jeringa de 60 ml previamente mencionada. f) Transferir agua desde la jeringa hacia el conducto hasta que se llene completamente de líquido. g) Conectar la jeringa de 20 ml (vacía) al otro extremo del conducto. h) Ubicar el dinamómetro en el émbolo de la jeringa de 20 ml. i) Presionar la jeringa de 60 ml de modo que transmita el líquido (sin pérdidas) hacia la jeringa de 20 ml.  j) Registrar la fuerza transmitida en el dinamómetro. k) Realizar el mismo procedimiento midiendo la fuerza transmitida en la  jeringa de 60 ml.

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Este principio explica lo que le ocurre a un cuerpo que se ha sumergido total o parcialmente en un líquido, y permite conocer a través de las propiedades del cuerpo y del líquido, si habrá flotación o el cuerpo se hundirá, aún sin efectuar la operación experimental. La expresión del principio, es la que sigue: “Todo cuerpo sumergido en un líquido, recibe un empuje en dir ección vertical y

con sentido hacia arriba, igual a lo que pesa el volumen del líquido desalojado por el cuerpo”.

Hay dos maneras de expresar el empuje (E), según los datos que se suministren: En función del peso del cuerpo en el aire (PC) y de lo que aparenta pesar al sumergirlo (PA); y En función del peso específico del líquido (peL) y del volumen del cuerpo (VC). a)      b)      Se presentan tres situaciones, según los valores relativos de peso y empuje referidos a un cuerpo que se sumerge en un líquido: 1. E < PC El cuerpo se hunde. 2. E = PC El cuerpo permanece en equilibrio en el seno del líquido. 3. E > PC El cuerpo emerge parcialmente hasta que se equilibra: E = PC En el caso en que el cuerpo sea macizo, podemos establecer para cada una de las situaciones antes enunciadas, las siguientes relaciones: 1. peL < pc (Peso específico del líquido menor que el del cuerpo). 2. peL = pc (Peso específico del líquido igual que el del cuerpo). 3. peL > pc (Peso específico del líquido mayor que el del cuerpo). Cálculo del Peso:

 Cálculo del peso específico:

 

 

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3 vasos de precipitado de 400 ml. 1 Balanza granataria.  Agua destilada 1 Dinamómetro. 1 gota de azul de metileno.  Agitador de cristal.

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Prof. Débora Chaile

1 regla graduada de 30 cm de longitud. Cinta adhesiva. 250 ml de alcohol. 1 calculadora

Procedimiento: a) Colocar 250 ml de agua destilada en un vaso de precipitado de 400 ml. b) Colocar dos gotas de azul de metileno en el agua destilada y agitar con la varilla de vidrio. c) Colocar 250 ml de alcohol en el otro vaso de precipitado de 400 ml. d) Determinar el Volumen, Peso y peso específico de cada uno de los tres cuerpos cúbicos sólidos. e) Etiquetar a cada cuerpo con un nombre (cuerpo 1, cuerpo 2 y cuerpo 3) f) Introducir el cuerpo 1 en el vaso de precipitado que contiene el agua destilada con colorante y observar que sucede. Denominar el fenómeno según las dos clasificaciones que estudiamos al principio. g) Calcular el empuje de cuerpo según la diferencia de peso en el cuerpo, utilizando el dinamómetro. h) Calcular el empuje del cuerpo según el peso específico del cuerpo. i) Repetir el procedimiento para cada uno de los tres cuerpos al interactuar con ambos líquidos.

Líquido: Según valores relativos

Relaciones de pe

Cuerpo 1

Empuje a) b) a) b) a) b)

Cuerpo 2 Cuerpo 3

Líquido: Según valores relativos

Relaciones de pe

Cuerpo 1

Empuje a) b) a) b) a) b)

Cuerpo 2 Cuerpo 3

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