2. Guias Lab. Fisica Nivel 1

8/18/2019 2. Guias Lab. Fisica Nivel 1

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LABORATORIO DE FÍSICA

MATERIA FÍSICA Práctica Nº 1

TRABAJO Y ENERGÍA

1. OBJETIVOS:

Determinar el trabajo realizado por una fuerza constante sobre un objeto en movimientorectilíneo.

Determinar la variación de la energía cinética. Verificar el teorema del trabajo y laenergía.

Identificar las variables que intervienen en un evento de conservación de la energía

2. INTRODUCCIÓN

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

La energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estastransformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la mismaantes y después de cada transformación.

Se conserva la energía mecánica de un sistema aislado cuando no actúa alguna fuerza noconservativa ∆ = 0 El trabajo es una transferencia de energía. Si W es el trabajo realizado sobre un sistema y Wes positivo, la energía se transfiere al sistema; si W es negativo, la energía se transfiere desdeel sistema. Por lo tanto, si un sistema interactúa con su entorno, esta interacción se describecomo una transferencia de energía a través de la frontera del sistema. El resultado es un

cambio en la energía almacenada en el sistema (Serway, 2014).

El teorema del trabajo y la energíaEn ausencia de fuerzas no conservativas, el trabajo hecho por la resultante de fuerzas externassobre un cuerpo de masa es igual al incremento en la energía cinética del cuerpo.Cuando se realiza trabajo sobre un sistema y el único cambio en éste, es en su rapidez, eltrabajo neto efectuado sobre el sistema es igual al cambio en energía cinética del sistema,como se expresa con la ecuación = ∆

=

= 12 12


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3. MATERIALES

Cantidad Equipos y materiales

1 PASPORT Xplorer GLX1 PASPORT Sensor de movimiento1 PASPORT Sensor de fuerza1 1.2 m PASCO pista o riel1 Carro1 Super polea con abrazadera1 Juego de masas1 Balanza1 m Hilo (cuerda)

4. MÉTODO

1. Verifique que en su mesa de trabajo se encuentra el equipo dispuesto como en la figura.

2. Mida las masas del carro y del sensor de fuerza en conjunto

3. Oprima el botón para tarar (encerar) el sensor de fuerza mientras aguanta con la manoel porta masas suspendido al extremo del hilo, es decir, sin que haya fuerza algunasobre el sensor

4. Configurar gráficas de posición vs tiempo; velocidad vs tiempo; y fuerza vs. Posición

5. Configurar tablas de posición, velocidad, y fuerza de tiro positivo.

6. Coloque una masa de 50 g en el porta masas

7. Oprima el botón de Inicio y libere el carrito a partir del reposo, desde el extremo másalejado de la polea inteligente

8. Sujete el carrito antes de que choque contra la polea inteligente y oprima la tecladetener.

9. En la gráfica de fuerza vs. posición elegir dos posiciones (con los cursores) y encontrar

el área bajo la curva, el valor del área es el trabajo hecho para mover la masa total delsistema M ( carro+sensor ) desde la posición 1 a la posición 2 (copiar ese valor en latabla correspondiente)

10. En la gráfica de velocidad vs tiempo determine la velocidad inicial y final del carro en lasdos posiciones elegidas anteriormente (copiar estos valores en la tabla correspondiente)

11. Repetir el experimento ahora con 100 g suspendidos del porta masas


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TRABAJOS Y CÁLCULOS (RESULTADOS):

1. Realizar un esquema gráfico de la práctica a mano (no fotos) 2. Imprimir las gráficas de posición vs tiempo; velocidad vs tiempo; y fuerza vs. posición,

de una serie de datos. Incluir unidades y etiquetas para sus ejes; y la tabla de datos deposición, velocidad y fuerza

3. Analizar la gráfica posición vs tiempo:a) antes, b) durante y c) después del movimiento

4. Calcular la energía cinética que corresponde a cada posición; = , utilizar lamasa total

5. Calcular el cambio en la energía cinética cuando el carro se mueve de la posición 1 a laposición 2: ∆ = ∆

6. Calcule el error porcentual entre el trabajo realizado (área bajo la curva fuerza-posición)

y la energía cinética

e% =|−∆|

.100%

7. Completar la tabla de datos medidos y calculados

Masa total(carro + sensorde fuerza) (kg)

Masasuspendida(kg)

Trabajo ( Área bajola curva)(J)

(m/s)

(m/s)

∆(J)

Errorporcentual%

0.050.100

5. CUESTIONARIO DE INVESTIGACIÓN

1. Cuando se hace trabajo para acelerar un carro, ¿qué pasará con su energía cinética?

2. ¿Qué le sucede a la energía cinética con el trabajo que se realiza en el sistema?

3. Comparar con valores numéricos, el cambio de la energía cinética con el trabajorealizado?a) ∆ > b) ∆ = c) ∆ <

4. La energía cinética se mide en julios y el trabajo realizado se mide en newton metros(N m). ¿Cuál es la relación entre un julio y un newton • metro?

6. BIBLIOGRAFÍA

1. Hewitt, P. (2004). Física Conceptual. México: Pearson Educación.

2. Serway Raymond A., JewettJhon W. Jr. (2014). Física Para ciencias e ingenierías,

(Novena ed., Vol. 1). México: CengageLearnig.

3. Thales. (s.f.). Leyes de Newton. Recuperado el 19 de Septiembre de 2013, de

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd98/Fisica/02/leyes.html

4. Vallejo, P., & Zambrano, J. (2008). Física Vectorial. Quito: RODIN.


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IMPULSO Y CAMBIO EN LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL

1. OBJETIVOS:

Investigar el cambio en la cantidad de movimiento y el impulso (fuerza neta multiplicadapor el tiempo) en una colisión.

Identificar las variables que intervienen en este fenómeno.

2. INTRODUCCIÓN

La cantidad de movimiento lineal de una partícula o un objeto que se modela como unapartícula de masa que se mueve con una velocidad se define como el producto de la masay la velocidad de la partícula: = ∗ Siempre que interactúan dos o más partículas en un sistema aislado, la cantidad de movimientototal del sistema permanece constante.

Teorema impulso y cantidad de movimiento: El cambio en la cantidad de movimiento en unapartícula es igual al impulso de la fuerza neta que actúa sobre la partícula (Serway, 2014).

∆ = ; ∆ = ∫ ; = ∫ ; Una colisión elástica entre dos objetos es aquella en donde la energía cinética total; así comola cantidad de movimiento total del sistema, es la misma antes y después de la colisión.

=; =

En una colisión inelástica la energía cinética total del sistema no es la misma antes ydespués de la colisión (aun cuando la cantidad de movimiento del sistema se conserve).

≠; =

3. MATERIALES

Cantidad Equipos y Materiales1 PASPORT Xplorer GLX1 PASPORT Sensor de movimientp1 PASPORT Sensor de fuerza1 1.2 m PASCO Riel1 carro1 Soporte de accesorios1 Juego de masas1 Balanza2 Libro (pesado)


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4. MÉTODO

Configuración del equipo

1. Verifique que en su mesa de trabajo se encuentra el equipo dispuesto como en la figura.

2. Coloque el sensor de movimiento en el otro extremo de la pista y levantar ese extremode la pista unos 5 cm (0,05 m). Alinear el sensor con el otro sensor. Ponga una marcaen la pista unos 20 cm delante del sensor de movimiento.

3. Poner el extremo inferior de la pista contra un objeto pesado, tal como un libro grueso,para que la pista no se mueva durante la colisión.

4. Medir y registrar la masa del carro.

5. Coloque el carro en la pista en la marca de 20 cm delante del sensor de movimiento.

6. Determine en la gráfica velocidad frente al tiempo, la velocidad antes y después delchoque. (de ida +, regreso -)

7. Determinar el área bajo la gráfica fuerza en función del tiempo para la colisión. La zonasombreada representa el impulso.

8. Registre el valor en la tabla de datos.

9. Repita el registro y análisis de datos para otras colisiones. Variar la masa del carroaumentando 20.

TRABAJOS Y CÁLCULOS (RESULTADOS):

1. Realizar un esquema gráfico de la práctica a mano (no fotos)

2. Imprima las gráficas velocidad vs tiempo y fuerza vs tiempo, una tabla de datos develocidad, fuerza y tiempo

3. Calcular la cantidad de movimiento ( antes) y ( después) del choque; y, calcular elcambio en la cantidad de movimiento ∆

4. Determinar el área bajo la gráfica fuerza en función del tiempo para la colisión. La zonasombreada representa el impulso

5. Comparar con valores numéricos, el cambio en la cantidad de movimiento con el

impulso (impulso es el valor del área bajo la curva fuerza vs tiempo).a) ∆ > b) ∆ = c) ∆ <

NÚMERO

Masa(kg)

antes(m/s)

después

(m/s)

antes(kg•m/s)

después(kg•m/s)

∆ p(kg•m/s)

I(N•s)

Error

%

1

2


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6. Calcular el error porcentual del cambio en la cantidad de movimiento (∆) y el impulso()

e% = ∆

∆ .100%


1. ¿Por qué puede usted usar el área bajo la curva de la fuerza en función del tiempo paraobtener el valor del impulso? Analizar las unidades

2. ¿Cuáles son las posibles razones por las que el cambio en ∆ es diferente del impulsomedido?

3. ¿Sus resultados apoyan su predicción?

4. Las unidades de impulso son kg • m / s, y las unidades de impulso son N • s. Mostrarcómo estas dos unidades son equivalentes.

6. BIBLIOGRAFÍA




3. Thales. (s.f.). Leyes de Newton. Recuperado el 19 de Septiembre de 2013, dehttp://thales.cica.es/rd/Recursos/rd98/Fisica/02/leyes.html



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SÓLIDO RÍGIDO Y MÁQUINA DE ATWOOD

1. OBJETIVOS

Determinar la ley que relaciona la fuerza con la aceleración, cuando la masa total delsistema permanece constante.

Determinar la ley que relaciona la aceleración con la masa acelerada, cuando la fuerzaneta del sistema permanece constante.

Utilizar el Sistema de Foto-compuerta, polea y el GLX para medir la aceleración demasas aceleradas.

Calcular el valor teórico de la aceleración y comparar con el valor experimental.

2. BASES CONCEPTUALES

MOMENTO DE TORSIÓN (TORQUE). La tendencia de una fuerza a dar vuelta a un objeto entorno a cierto eje se mide mediante una cantidad llamada momento de torsión ⃗ CONDICIONES DE EQUILIBRIO DEL SÓLIDO:

1era: Condición de equilibrio TraslacionalLa fuerza externa neta sobre el objeto es cero: = 0

2da: Condición de equilibrio RotacionalEl momento de torsión externo neto sobre el objeto alrededor de cualquier eje es cero: =0Una fuerza neta sobre un objeto ocasiona una aceleración del objeto y que la aceleración esproporcional a la fuerza neta. = ∗ La aceleración angular de un objeto rígido giratorio en torno a un eje fijo es proporcional almomento de torsión neto que actúa en torno a dicho eje. = La aceleración de un sistema es directamente proporcional a la fuerza neta e inversamenteproporcional a la masa del sistema aplicado, por segunda ley del movimiento de Newton:

sistem

net

M

F

a

La máquina de Atwood consta de dos masas desiguales conectadas por una sola cuerda quepasa sobre una polea ideal sin masa y sin fricción. Cuando se libera, el objeto más pesadoacelera hacia abajo, mientras que el objeto más ligero acelera hacia arriba.

Los diagramas de cuerpo libre (DCL) a continuación muestran las fuerzas que actúan sobrecada una de las masas. T es la tensión en la cuerda, se supone que es el mismo para ambasmasas. Esta es una buena suposición, siempre y cuando se trate de una sola hebra de hilo y unsistema de polea relativamente ligera. Con

21 mm ,

1m es la masa descendente y

2m es la

masa ascendente. La magnitud de la aceleración, a es la misma para cada masa, pero lasmasas aceleran en direcciones opuestas.


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lower mass

ascending

larger mass

descending

m1

m2

m1

> m2

m2

T

m2 g

a

T

m1 g

am1

La ecuación de movimiento de la masa descendente,1m es: amT g m

11

La ecuación de movimiento para la masa ascendente,2

m es: am g mT 22

Sumando las dos ecuaciones, y despejando la aceleración común que involucra sólo a las

masas conocidas:21

21

mm

g m g m

M

F a

total

net

Observe que la diferencia de peso entre las dos masas colgantes determina la fuerza neta que

actúa sobre el sistema de ambas masas, un sistema de masa total 21 mm

3. MATERIALES

1 PASPORT Xplorer GLX

1 Súper Polea con montaje de barras =0.015 ME-94991 Fotocompuerta ME-

9498A

1 Plug con interface y cable fotopuerta

1 Masas: 6 de 50g, 9 de 20g, 2 de 100g, 3 de 10g(2 de 50g; 3 de 20g para las mesas 1,2 y 3; parala mesa 4: 2 de 100g y 3 de 10g)

ME-8979

1 Varilla roscada para polea ME-8977

1 Hilo SE-8050

1 Balanza o escala = 1 SE-87071 Calibrador de = 0,02 SE-8710

1 Material de montaje: 2 soportes, 3 varillas, 1manguito en cruz


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4. MÉTODO

Instale el equipo, como se muestra en este diagrama.

CONFIGURACIÓN DEL EQUIPO.

1. Conecte la interface al PASPORT Xplorer GLX

2. Conecte el plug de la Fotocompuerta al canal digital 1 de la interface.

3. En la pantalla principal del GLX, haga un click añadir el sensor.

4. Escoger temporizador y seleccione “Polea Inteligente lineal”.

5. Configurar el gráfico de velocidad versus tiempo,

(3), ajuste lineal, mover cursores y

copiar el resultado.

PROCEDIMIENTO A: Masa total constante

1. Primera combinación Colocar una masa igual a g m 901 y g m 70

2 en cada extremo

del hilo. La masa total es: g mm 16021

2. Haga clic en "Start" para comenzar la grabación de datos y luego soltar la cuerda

3. Detenga el movimiento suavemente del hilo, antes de que las masas lleguen a la poleaen la parte superior o en el suelo en la parte inferior.

4. En la gráfica de velocidad frente al tiempo, la pendiente es la aceleración. Registre elvalor de la pendiente "aceleración Experimental" en la tabla de datos. (ajuste lineal)

5. Repita el procedimiento para dos ejecuciones más de datos y luego calcular laaceleración experimental promedio para este conjunto de masas

1m y

2m

6. Segunda combinación, mover una masa de 20g de la2m (ascendente) a la

1m

(descendente) g m 1101 g m 50

2 La masa total se mantiene sin cambios:

g mm 16021

7. Registrar la aceleración experimental tres veces y obtener el promedio.

PROCEDIMIENTO B: Fuerza neta constante

1. Primera combinación Colocar una masa igual a g m 701 y g m 50

2 en cada extremo

del hilo. Observe que la adición de la masa extra sólo cambió la masa total del sistema,pero sin alterar la diferencia entre las masas ascendente y descendente, g mm 20

21

2. En una gráfica de velocidad frente al tiempo, la pendiente es la aceleración. Registre elvalor de la pendiente "aceleración Experimental" en la tabla de datos. (ajuste lineal)

4. Repita el procedimiento para dos ejecuciones más de datos y luego calcular laaceleración experimental promedio.


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5. Segunda combinación: añadir 20g más en cada masa, la misma cantidad en cada uno.Esto aumentará la masa total del sistema, pero sin cambiar la diferencia entre

1m y

2m

g m 901 , g m 70

2 ; g mm 20

21

6. Registrar la aceleración experimental tres veces y calcular el promedio.

PROCEDIMIENTO C: La inercia de rotación y la fricción del Sistema de Polea

Hipótesis o Supuestos teóricos de la máquina de Atwood:

Primera hipótesis: la polea no tiene masa significativa y que su movimiento no tieneefecto sobre la aceleración del sistema. Con el fin de dar cuenta de esta "masa extra" sele agrega un término a la masa total del sistema m :

mmm M 21actual

total

m1

m2

m1 > m2

a

a

= a/r

linear

motion

linear motion

rotationalmotion

r pulley-system

T1

> T2

r

T2

T1

= a/r

I

Segunda hipótesis: es que el sistema es sin fricción se introduce un término de friccióngeneral al cálculo de la fuerza neta:

f F F asumida

net

actual

net f g m g m )( 21

Aquíasumida

net F es la fuerza neta que se utilizó en el caso ideal, la diferencia de peso entre las

masas1m y.

2m

El efecto de la rotación de la poleaLa polea gira con aceleración angular constante. Mientras que no hay deslizamiento, laaceleración lineal de cualquier punto de la periferia de la polea debe ser la misma que laaceleración lineal de las masas y del hilo. Es decir: r a

El diagrama de cuerpo libre muestra las fuerzas de tracción que actúan sobre la polea, de radior y el momento de inercia . No se considera la fricción en esta parte del análisis.La ecuación del movimiento de rotación de la polea es I r T r T

21

I


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Aplicando la condición de no deslizamiento, esta ecuación se convierte en:r

a I r T r T

21

Ahora, desde el análisis anterior (Procedimiento A) sabemos que: am g mT 111

y

g mamT 222 ,sustituyendo en la ecuación anterior, y simplificando:

22 21

asumida

net

21

21

r

I

r

I mm

F

mm

g m g ma

;

AnálisisLa aceleración medida experimentalmente debe incluir todos los efectos del exceso de masa yla fricción. La aceleración medida para cada combinación es en realidad dada por:

m M

f F

a

asumida

total

aaumida

net

Reordenando esta ecuación f ama M F asumida

total

asumida

net

Donde my f son las incógnitas a determinar por medio de una gráfica.

TABLA DE DATOS PROCEDIMIENTO A: Masa total constante

total M Kg Kg mm 160,0

21

Ejec Desc

1m [Kg]

Ascen

2m [Kg]

expa [m/s2]

(Pendiente de la gráfica versus ) net

F

g mm21

teoa

total net M F

Error

porcentual

Ejec1 Ejec2 Ejec3 Promedio

10,090 0,070

20,110 0,050

TABLA DE DATOS PROCEDIMIENTO B: Fuerza neta constante

= ( ) ∗ = (0,0700,050) ∗ (9,81) =,

Ejec Desc

1m [Kg]

Ascen

2m [Kg]

expa [m/s2]

(Pendiente de la gráfica versus ) total

M

21

mm

teoa

total net M F

Errorporcentual

Ejec7 Ejec8 Ejec9 Promedio

3

0.070 0,050

40,090 0,070


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TABLA DE DATOS PROCEDIMIENTO C: El efecto de la Polea (masa en exceso m yfuerza de fricción f )

Radio de la Súper Polea, =0,025 Combinacioes

expa

[m/s2]

EJEX

asumida

net F [N]

= ( ) ∗ asumida

total M

21 mm [kg] a M *

asumida

total

[N]

a M F *asumida

total

asumida

net

[N] (EJE Y)

1

2

3

4

TRABAJOS Y CÁLCULOS (RESULTADOS), A y B

1. Realizar un esquema gráfico de la práctica a mano (no fotos).

2. Para cada una de las ejecuciones de datos, calcular la masa totaltotal

M Kg mm21

y

la aceleración experimental promedio, registrar en la tabla de datos.

3. Para cada una de las ejecuciones de datos, calcular y registrar la fuerza neta = ( ) ∗

4. Con la fuerza neta y masa total, calcular la aceleración teórica utilizando la segunda ley

de Newton:

total

teo M

F a

net

5. Para cada combinación de masas calcular y registrar el error porcentual entre laaceleración experimental y la aceleración teórica:

= ∗100%

TRABAJOS Y CÁLCULOS (RESULTADOS) C: La inercia de rotación de la Polea

1. Copiar los datos de los procedimientos A y B en la tabla de datos C, la aceleraciónexperimental

expa , es a , la fuerza neta de cada carrera (es ahora

asumida

net F ), y la masa

total (es ahoraasumida

total M ).

2. Calcular ∗ de cada combinación de masas

3. Calcular la cantidad

( ∗ ) , de cada combinación de masas.


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4. En Excel, hacer la gráfica de la cantidad ( ∗ ) en el eje versusla aceleración experimental a , en el eje . y copiar la ecuación de la gráfica.

5. Por comparación con la ecuación siguiente, obtener la pendiente y la ordenada en elorigen. No se olvide de las unidades. La pendiente da el valor de m= ___ kg, y laintersección con el eje vertical da el valor de la fuerza de fricción, f = ___ N

b xm y

f ama M F

asumida

total

asumida

net

6. Calcular la inercia de rotación de la polea, 2r m I , I = __


1. Una escalera está de pie sobre el suelo y se inclina contra una pared. ¿Se sentiría másseguro de subir a la escalera si le dijeran que el suelo no tiene fricción pero que la paredes rugosa, o si le dicen que la pared carece de fricción pero que el piso es rugoso?Justifique su respuesta.

2. (a) Proporcione un ejemplo en el que la fuerza neta que actúa sobre un objeto sea ceroy aun así el momento de torsión neto sea distinto de cero. (b) Proporcione un ejemplodonde el momento de torsión neto que actúa sobre un objeto sea cero y aun así lafuerza neta sea diferente de cero.

3. ¿Un objeto puede estar en equilibrio si está en movimiento? Explique.

4. Si un objeto está en reposo, ¿podemos concluir que ninguna fuerza externa actúa sobreél? Explique.

6. BIBLIOGRAFÍA

1. Hewitt, P. (2004). Física Conceptual. México: Pearson Educación.2. Serway Raymond A., JewettJhon W. Jr. (2014). Física Para ciencias e ingenierías,






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ECUACIÓN DE BERNOULLI

1. OBJETIVOS:

Aplicar los principios básicos de la mecánica de fluidos

Obtener datos experimentales a partir de una de las aplicaciones de la ecuación deBernoulli.

Realizar comparaciones entre los datos obtenidos y los teóricos.

Comprobar la validez de la ecuación de Bernoulli utilizando un tubo de Venturi.

2. BASES CONCEPTUALESSe dice que el fluido es estable o laminar si cada partícula del fluido sigue una trayectoriauniforme de tal modo que las trayectorias de diferentes partículas nunca se cruzan unas conotras. En el flujo estable todas las partículas de fluido que llegan a un punto dado tienen lamisma velocidad.

El flujo turbulento es flujo irregular que se caracteriza por pequeñas regiones tipo remolino

El término viscosidad se usa comúnmente en la descripción del flujo de fluido para caracterizarel grado de fricción interna en el fluido. Esta fricción interna, o fuerza viscosa, se asocia con laresistencia que tienen dos capas adyacentes de fluido para moverse una respecto a la otra. La

viscosidad hace que parte de la energía cinética del fluido se convierta en energía interna. Estemecanismo es similar a aquel donde un objeto que se desliza sobre una superficie horizontalrugosa pierde energía cinética.

En el modelo simplificado de flujo de fluido ideal se hacen las siguientes cuatro suposiciones:

1. El fluido no es viscoso. En un fluido no viscoso se desprecia la fricción interna. Un objeto quese mueve a través del fluido experimenta fuerza no viscosa.

2. El flujo es estable. En flujo estable (laminar) todas las partículas que pasan por un puntotienen la misma velocidad.

3. El fluido es incompresible. La densidad de un fluido incompresible es constante.

4. El flujo es irrotacional. No tiene cantidad de movimiento angular en torno a cualquier punto.(Serway, 2015)

La ley de conservación de la masa establece que en un flujo estacionario, toda la masa queentra por un lado de un recinto debe salir por otro, lo que implica que la velocidad debe sermayor en la parte más estrecha del tubo

= = (1) ecuación de continuidadEl producto se conoce como flujo volumétrico o razón de flujo, mide el volumen porunidad de tiempo (m3/s). es decir =


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Flujo en peso es el peso del fluido que circula en una sección por unidad de tiempo (N/seg).Flujo másico es la relación de la masa entre la unidad de tiempo, F = m / t (kg/s).La ecuación de Bernoulli es una consecuencia de la conservación de la energía mecánica en

los líquidos en movimiento. Establece que en un líquido incompresible y no viscoso, la suma dela presión, la energía cinética por unidad de volumen y la energía potencial gravitatoria porunidad de volumen, es constante a lo largo de todo el circuito. Es decir, que dicha magnitudtoma el mismo valor en cualquier par de puntos del circuito. Su expresión matemática es:

+ 12 +=

P + ρgh + ρ = P + ρgh + ρ (2)

Si los dos puntos se encuentran a la misma altura la presión hidrostática es la misma para

ambos, por lo que h1 = h2 y la ecuación anterior se transforma en:

P + ρ = P + ρ, además, =ℎ

= √ (− ) (3) = .√

(− ) (4) Q = . √

(− ) (5)

3. MATERIALES

Equipo de montaje Tubo de Venturi Soplador Calibrador o pie de rey de = 0,02 TRAER (por cada grupo):

2 bolas de pin-pon, 1 secador de pelo 1 recipiente mediano transparente (balde) Líquido colorante (fresco solo)

2 Reglas 1 jeringa, 2m de hilo, 1 tijera, 1 rollo de cinta scosh,1 graduador

4. MÉTODO Proceder a armar el equipo experimental, revisando que todo se encuentre en buen

estado.

Registramos los diámetros internos del tubo Venturi, parte ancha = 2 , 5 ∗ 1 0−() yparte angosta = 1 , 7 ∗ 1 0−() con la ayuda de un calibrador o pie de rey.

Poner el fluido (agua) en los tubos manométricos, hasta la mitad en cada uno.

Determinar la densidad de cada líquido


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Conectar y encender el soplador, manteniendo una salida uniforme de aire, esperandoque se estabilice el agua en los tubos.

Medir la diferencia de alturas h1 y h2 en los ramales de los dos tubos manométricos.

Repetir el proceso anterior con el colorante y completar la tabla de valores.

Fluidos () () ℎ ()

ℎ ()

3

(3 )

( ⁄ )

( ⁄ )

Agua 2,5∗10− 1,7∗10− Colorante 2,5∗10− 1,7∗10−

TRABAJOS:

Realizar un esquema gráfico de la práctica a mano (no fotos)

Calcular el área en las dos secciones del tubo de Venturi con = 4 Calcular la presión en cada tubo manométrico parte ancha (1) y parte angosta (2) con la

ecuación = ℎ Calcular la velocidad en la parte ancha (1) utilizando la ecuación (3)

Calcular la velocidad en la parte angosta (2) utilizando la ecuación (1)

Calcular el caudal en la sección ancha y angosta , con la ecuación (5)5. CUESTIONARIO DE INVESTIGACIÓN

1. Un fluido ideal fluye a través de una tubería horizontal cuyo diámetro varía a lo largo desu longitud. Las mediciones indicarían que la suma de la energía cinética por unidad devolumen y la presión en diferentes secciones de la tubería (a) disminuye conformeaumenta el diámetro de la tubería, (b) aumenta a medida que crece el diámetro de latubería, (c) se incrementa conforme disminuye el diámetro de la tubería, (d) disminuye aldisminuir el diámetro de la tubería o (e) permanece igual mientras cambia el diámetro dela tubería. Explicar

2. En qué sentido fluye un líquido? Explique su respuesta.a) De mayor a menor presión.b) De menor a mayor presión.

c) De un lugar a otro de igual presión.


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3. ¿El principio de sustentación de los aviones se basa en la ecuación de Bernoulli?Explique cómo.

4. ¿Por qué los pilotos de avión prefieren despegar con el avión contra el viento?

6. BIBLIOGRAFÍA







Cálculo de errores.

En los trabajos de laboratorio se pueden obtener 3 tipos de errores, absoluto,relativo y porcentual, los cuales se calculan de la siguiente forma:

1. Error absoluto: ebs = | Valor teóricoValor experimental | 2. Error relativo:

e = ebsValor teórico

3. Error porcentual:e% = e.100;

Lo que es lo mismo:

e% = Valor teóricoValor experimentalValor teórico .100

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