PRESION HIDROSTATICA
INTEGRANTES: DANITZA FIGUEROA MENDOZA KEVIN MAURY CHAVEZ LUIS ANGEL CHACON VIVIC LUIS DAVID PEÑA ROMERO
GRUPO: KD
PRESENTADO A: ING. LUIS SIMANCA
UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL CARIBE FACULTAD DE INGENIERIA LABORATORIO DE FISICA II BARRANQUILLA 2013
INTRODUCCION La presión hidrostática es la fuerza por unidad de área que ejerce un líquido en reposo sobre las paredes del recipiente que lo contiene y sobre cualquier cuerpo que se encuentre sumergido como esta presión se debe al peso del líquido, esta presión depende de la densidad (ρ), la gravedad (g) y la profundidad (h) del el lugar donde medimos la presión. En la siguiente experiencia utilizamos un manómetro de rama abierta es decir que ente actúa la presión atmosférica, con el cual concluimos que al introducir diferentes formas de sondas a la misma profundidad la presión para todas estas sondas va hacer la misma, para medir la presión hidrostática.
OBJETIVOS:
Objetivo general:
Conocer el concepto de presión hidrostática y llévalo a o práctico con los distintos materiales en el laboratorio.
Objetivos específicos:
Determinar la presión hidrostática (p) en el agua en función de la profundidad (h). Determinar si la presión del agua está en función de la dirección.
MARCO TEÓRICO la presión hidrostática es la fuerza por unidad de área que ejerce un liquido en repososobre las paredes del recipiente que lo contiene y sobre cualquier cuerpo que se encuentresumergido, como esta presión se debe al peso del liquido, esta presión depende de ladensidad(p), la gravedad(g) y la profundidad(h) del el lugar donde medimos la presión(P)P=p*g*hSi usas las Unidades del Sistema Internacional la Presión estará en Pascales(Pa=N/m^2),la densidad en Kilogramo sobre metro cubico(Kg/m^3), la gravedad en metro sobresegundo al cuadrado (m/s^2) y la profundidad en metro (m), si te fijas(Kg/m^3)*(m/s^2)*(m)=(Kg/(s^2*m))=(N/m^2)
Si observamos en la ilustración de presión hidrostática nos damos cuenta que esta presión es la ejercida por el fluido en este caso agua (H2O) por eso vemos que las flechas están en todas dirección y apuntan al centro donde se supone donde estaría el cuerpo.
FLUIDOS LIQUIDOS La forma de los líquidos es variable (adoptan la forma que tiene el recipiente) porque, por encima de la temperatura de fusión, las partículas no pueden mantener las posiciones fijas que tienen en estado sólido y se mueven desordenadamente. Sin el efecto de la gravedad, la forma natural de los líquidos es la esférica (la gota). Si un astronauta, en una estación orbitando la Tierra, lanza un vaso de agua, ésta adopta la forma de grandes gotas suspendidas en el aire.
El volumen de los líquidos es prácticamente invariable, porque las partículas, aunque no forman una estructura fija como en el caso de los sólidos, se mantienen, como en ellos, relativamente juntas. Los líquidos pueden fluir, ya que sus partículas, al tener libertad y no ocupar posiciones fijas, pueden desplazarse por los huecos que aparecen entre ellas, permitiendo el movimiento de toda la masa líquida.
PESO ESPECÍFICO Peso específico es una medida de concentración de materia al igual que la densidad. . Así, el peso específico está dado por la relación: ρ = P/V (ρ = peso específico;
P = peso del cuerpo y V = volumen). Típicamente se da en kilogramos-peso por litro o gramos-peso por centímetro cúbico (o mililitro) pero en el Sistema Internacional, la unidad que corresponde es el Newton por metro cúbico que en la práctica invita poco a usar debido a que el Newton es una unidad de fuerza pequeña mientras que el metro cúbico es un volumen muy grande. Así el agua tiene un peso específico de 1 kg-f / lt ; significa que 1 litro de agua pesa 1 kilofuerza; equivalentemente, el peso específico del agua es de 9.8 Newton / lt o bien 1 g-f / cm³ (suele escribirse 1 g-f / cc un gramo fuerza por centímetro cúbico.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA El aire húmedo posee un peso el cual genera una presión conocida como presión atmosférica, cuanto más alta sea la columna de aire por encima de un sitio, mayor será la presión en dicho sitio. Es por eso que a grandes altitudes la presión atmosférica es menor que en lugares sobre el nivel del mar en donde la columna de aire es mucho mayor, de hecho, existen lugares por debajo del nivel del mar en donde la presión atmosférica es aún mayor que la presión atmosférica sobre el nivel del mar. Para medir la presión atmosférica de un lugar es necesario utilizar un instrumento conocido como barómetro. Éste instrumento no es más que un tubo encorvado que contiene mercurio y el cual tiene un extremo cerrado en vacío y el otro extremo abierto hacia el ambiente, la diferencia de presión genera una elevación en el mercurio la cual se mide en unidades de longitud, generalmente pulgadas (inHg) o milímetros (mmHg).
EJEMPLO DE PRESIÓN ATMOSFÉRICA
DENSIDAD Una de las propiedades de los sólidos, así como de los líquidos e incluso de los gases es la medida del grado de compactación de un material: su densidad. La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado; es la cantidad de masa por unidad de volumen.
MATERIALES Y EQUIPOS
Pie estático
Varilla soporte, 600 mm
Varilla soporte con orificio, 100 mm
Nuez doble
Sondas de presión hidrostática Tubito de vidrio 250 mm
Tubo P.V.C D= 7 mm
Soportes para tubos de vidrio Vaso para precipitados 100 ml
Cinta métrica
MONTAJE:
Monta un manómetro de tubo en U con los dos tubitos de vidrio y el tubo de P.V.C (40 cm). Empalma la sonda al manómetro con un trozo de tubo P.V.C (60 cm), y sujétala en la nuez doble de manera que no alcance por ahora el vaso de precipitados. Utilizando la jeringa como embudo, llena de agua el manómetro, hasta que los dos tubos estén llenos hasta la mitad. pon agua en el vaso de precipitado.
REALIZACIÓN: 1. La presión hidrostática en función de la dirección
Para medir la presión sobre el fondo utiliza la sonda en forma de gancho, para la presión sobre los lados la sonda en Angulo recto y la presión sobre la superficie la sonda recta. En todos los casos sumerge la sonda 5 cm Expulsa el agua que penetre desplazando los brazos del manómetro. La superficie de separación agua / aire no debe curvarse. Al medir la presión lateral, el agua debe estar hasta aproximadamente la mitad en el brazo recto. Repite cada medición tres veces y anota las mediciones.
2. La presión hidrostática en función de la profundidad
Utiliza la sonda recta. Sumerge la sonda en el agua centímetro a centímetro, desde 1 a 10 cm. Expulsa en cada una de las posiciones el agua que haya penetrado en la sonda, elevando uno de los brazos del manómetro, hasta que la superficie de separación agua / aire en la abertura de la sonda sea lo más plana posible. Anota en la tabla numero 2
PRESIÓN HIDROSTATICA PRESIÓN HIDROSTATICA
Resultados de las medidas Dirección de la presión Tabla 1. Profundidad h.= 5cm Manómetro Sobre el fondo Sobre la superficie Lateral
h(cm)
Δh(cm)promedio
Δh(cm)
4.4 cm 4.3cm 4.5cm
1
4.5cm 4.6 cm 4.5cm 4.4cm 4.5cm 4.5cm
4.5cm 4.4 cm 4.5cm
Tabla 2 Presión hidrostática 2 3
Δh(cm)promedio
1
1.3 cm
1.3 cm
1.3 cm
1.3 cm
2
1.8cm
1.7CM
1.7CM
1.73CM
3
2.7CM
2.7CM
2.6CM
2.66CM
4
3.4CM
3.6CM
3.5CM
3.5CM
5
4.5CM
4.5CM
4.4CM
4.46CM
1. Explica por qué se utiliza para medir la presión hidrostática p la diferencia de nivel de agua Δh(cm) en el manómetro. 2. A la misma profundidad, ¿se diferencian las presiones sobre el fondo, sobre la superficie y lateral? No ya que la presión es la misma en todo el recipiente
4. Traza un diagrama con los valores de la tabla 2; Δh(cm) en el eje y h(cm) en el eje X 3. ¿Qué relación existe entre la profundidad h y la presión hidrostática La relación es directamente proporcional ya que al aumentar la profundidad la presión hidrostática también lo hace.
4. Después de las mediciones ¿Qué puedes decir sobre la presión hidrostática? Que la presión hidrostática es directamente proporcional a profundidad y no importa el medidor, ni la forma de este la presión no cambiara siempre y cuando este a una cierta profundidad
CONCLUSIONES En base en los resultados obtenidos en la experiencia y en los fenómenos observados se pudo llegar a las siguientes conclusiones:
La presión en los líquidos depende de la altura (profundidad al a que se sumerja el cuerpo dentro de él) La presión hidrostática es directamente proporcional a la altura por ende al realiza la grafica presión vs altura el resultado es una línea recta
La presión en los líquidos es la misma en distintos puntos a la misma altura.
La presión hidrostática no depende de la dirección.
RESPONDA EL SIGUIENTE CUESTIONARIO 1. Explica la diferencia entre Presión y fuerza. La presión es una magnitud física que mide como la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie (esa magnitud es un escalar), y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie y la fuerza esuna magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). 2. Si en una piscina de metro y medio de profundidad usted se sumerge un metro, y luego en otra de 3 metros de profundidad te sumerges también un metro, ¿donde sentirías mayor presión del agua? Explica tu respuesta. La presión seria la misma ya que esta presión es directamente proporcional a la profundidad que está sumergido dicho cuerpo 3. ¿Qué sucedería con el flujo de agua que sale por la llave del lavamanos en un edificio de 5 pisos si al mismo tiempo se abrieran las llaves, durante un minuto, de todos los apartamentos en los cinco pisos? (Supóngase que hay un apartamento por piso). Explica tu respuesta. Para mí la presión va disminuyen a medida que valla aumentado la altura de dichos apartamentos ya que desde el primer piso la presión baja al abrir la llave. 4. Cuando quieres conocer tu peso te paras sobre una balanza y haces la lectura correspondiente. ¿Qué sucedería si te pararas sobre un solo pie en la balanza? ¿Pesará más, menos o igual? Explica tu respuesta. Yo pienso que pesaría mas ya que al colocarnos en un solo pie concentraríamos todo nuestro peso en un solo punto de apoyo y esto hace que nuestro peso se concentre al máximo. 5. Explica que fenómeno físico sucede y como se realiza; cuando tomas un líquido a través de un pitillo. Este es un ejemplo de succión ya que aplicamos una presión sobre el líquido pero en este caso sería una presión negativa.
BIBLIOGRAFIA http://eltamiz.com/2012/09/14/mecanica-de-fluidos-i-liquidos-gases-yplasmas/ http://recursostic.educacion.es/eda/web/eda2010/newton/materiales/rodrigue z_jesus_practica_32/estatica%20fluidos/fluidos_diferencias_entre_lquidos_y _gases.htm
http://es.scribd.com/doc/16713917/PRESION-HIDROSTATICA http://efrainpuerto.wordpress.com/2011/02/26/f1-2/
