Informe Presion y Vasos Comunicantes

Presión Hidrostática Principio de los vasos comunicantes

Carlos Arenas Livan Borrero Samir Hadechni Bonett

Facultad de Ingeniería

Laboratorio de Física Calor Ondas Ingeniero Químico Eduardo Martínez Iglesias

Universidad Autónoma del Carie

Barranquilla 2016

!ala de contenido

1 !"#$O%&CC!'" 2 (A$CO #)O$!CO * OB+)#!,OS

-)")$AL . )S/)C!F!COS

 %)SC$!/C!O" %) LA )/)$!)"C!A  (A#)$!AL)S 6 #ABLA %) $)S&L#A%OS 3 -$AF!COS 4 OBS)$,AC!O")S 15 CO"CL&S!O")S 10 $)S/&)S#AS HO+A %) ),AL&AC!'"

Introducción

)n este ensao hablaremos 7undamentalmente de la 8resi9n hidrost:tica  los vasos comunicantes; dando a conocer tanto su teoría  como ocurre esta 7uerru8o de traba=o se es8eci7ic9 7undamentalmente tanto en la teoría como en la 8r:ctica La 8resi9n hidrost:tica es la 8arte de la 8resi9n debida al 8eso de un 7luido en re8oso )n un 7luido en re8oso la ?nica 8resi9n e@istente es la 8resi9n hidrost:tica; en un 7luido en movimiento adem:s 8uede a8arecer una 8resi9n hidrodin:mica relacionada con la velocidad del 7luido &n 7luido 8esa  e=erce 8resi9n sobre las 8aredes; sobre el 7ondo del reci8iente que lo contiene  sobre la su8er7icie de cualquier ob=eto sumer>ido en l )sta 8resi9n; llamada 8resi9n hidrost:tica 8rovoca; en 7luidos en re8oso; una 7uerido sin im8ortar la orientaci9n que ado8ten las caras Si el líquido 7luera; las 7uerido el cuer8o La 8resi9n absoluta a una 8ro7undidad h 8or deba=o de la su8er7icie de un líquido abierto a la atm9s7era es maor que la 8resi9n atmos7rica en una cantidad i>ual r>h )ste resultado tambin veri7ica que la 8resi9n es la misma 8ara todos los 8untos que se encuentran a la misma 8ro7undidad Adem:s la 8resi9n no se ve a7ectada 8or la 7orma del reci8iente

Marco !eórico

Se describe como 8resi9n al acto  resultado de com8rimir; estru=ar o a8retarD a la coacci9n que se 8uede e=ercer sobre un su=eto o con=untoD o la ma>nitud 7ísica que 8ermite e@8resar el 8oder o 7uer
La 8resi9n hidrost:tica es la 7uerido; como esta 8resi9n se debe al 8eso del líquido; esta 8resi9n de8ende de la densidad 8; la >ravedad >  la 8ro7undidad h del lu>ar donde medimos la 8resi9n / /E8>h

Si usas las &nidades del Sistema !nternacional la /resi9n estar: en /ascales /aE"Gm2; la densidad en Iilo>ramo sobre metro cubicoI>Gm*; la >ravedad en metro sobre se>undo al cuadrado mGs2  la 8ro7undidad en metro m; entonces I>Gm*mGs2mEI>Gs2mE"Gm2 

"#etivos

•

•

•

%eterminar la 8resi9n hidrost:tica 8 en el a>ua en 7unci9n de la 8ro7undidad h

%eterminar si la 8resi9n del a>ua est: en 7unci9n de la direcci9n

Observar el com8ortamiento del nivel del a>ua ; en los dos bra
$escripción de la e%periencia

/rimero que todo tomamos el manual  con los datos que nos dan en la matri< la cual introducimos en el 8ro>rama de cass lab

•

/or se>undo a=?stale a cero el sensor  des8us se sumer>e en a>ua una sonda recta 8ara medir la 8resi9n en este ob=eto  se hiidas en el a>ua Lue>o; con la sonda recta; la sumer>imos  medimos su altura en 10 8untos di7erentes; siendo 1 8oco 8ro7undo  10 casi toda la sonda sumer>ida; se tomaron los resultados

. 8or ?ltimo tomamos los datos  com8aramos ideas

Materiales

1 Sensor 2 Cass lab * Cable &SB  Ada8tador de corriente de 110vG12v  Sensor de 8resi9n 6 Sonda recta 3 Sonda lateral en 7orma de L 4 Sonda aba=o en 7orma de + 5 +arra 8l:stico 10

,asos comunicantes

11

#rí8ode

!ala de resultado n p_A1 / hPa 1

SONDA RECTA h/m P / HPa E/% 5,3 0,05 4,9 8,21

2 3 4

4,98 5,23 5,09

n 1 2 3 4

0,05 0,05 0,05

4,9 4,9 4,9

1,57 6,71 3,93

SONDA ATERA !OR"A DE  p_A1 / hPa h/m P / HPa E/% 5,33 0,05 4,9 8,86 5,25 0,05 4,9 7,14 5,31 0,05 4,9 8,43 5,36 0,05 4,9 9,07

SONDA A#A$O !OR"A DE $ n p_A1 / hPa h/m P / HPa 1 4,96 0,05 2 5,13 0,05 3 4,87 0,05 4 4,83 0,05

4,9 4,9 4,9 4,9

E/% 1,14 4,79 0,57 1,43

SONDA RECTAAT&RA' n p_A1 / hPa h/m P / HPa E/% 1 1,05 0,01 0,98 7,14 2 2,13 0,02 1,96 8,75 3 2,99 0,03 2,94 1,79 4 3,79 0,04 3,92 3,3 5 4,68 0,05 4,9 4,43 6 5,48 0,06 5,88 6,79 7 6,3 0,07 6,86 8,16 8 7,11 0,08 7,84 9,33 9 7,98 0,09 8,82 9,52 10 8,8 0,1 9,8 10,21

&rá'icos

"servaciones

Como 8rimera observaci9n en la tabla 8ero no menos im8ortante; el 8orcenta=e de error es menor o i>ual a 10; a que si este sobre8asaba dicho n?mero; había un error en el 8rocedimiento o en las medidas dadas 8ara la 8resi9n  A medida que se movía la sonda; 8or di7erentes 8artes de la taual; a 8esar que siem8re se mantuvo la misma altura en ese momento; esta observaci9n solo a8lica 8ara las tres 8rimeras tablas del e@8erimento )n la ?ltima tabla; a medida que se iba aumentando la altura; la 8resi9n tambin aumentaba; 8or lo que se 8uede decir que la altura es directamente 8ro8orcional a la 8resi9n )n los vasos comunicantes; al cruua quedaba a nivel en los dos vasos  Al subir uno  ba=ar otro; el a>ua incrementaba en el que estaba arriba  en el otro no  esto se debe a que entre mas ba=o estaba el vaso; maor 8resi9n de aire había 8or eso aumentaba en el otro

Conclusiones

Como conclusi9n; se>?n lo que vimos en el e@8erimento se 8uede decir que la altura es directamente 8ro8orcional a la 8resi9n; a medida que esta aumenta; la 8resi9n tambin aumenta

#ambin 8odemos decir que el 8orcenta=e de error m:@imo 8ara esta e@8eriencia es de 10; aunque cuando est:bamos haciendo el e@8erimento; nos dio datos mucho maor a 10  8or lo tanto nos tocaba re8etir el 8aso 8ara que el 8orcenta=e de error ba=ara a 10 o menos Preguntas propuestas presión (idrostática

1 %e7ina el conce8to de 8resi9n atmos7rica 2 J/or qu la 8resi9n atmos7rica en un mismo lu>ar de la tierra tiene un valor constanteK * Ju relaci9n ha entre el 8unto de ebullici9n de un liqudo  la 8resi9n atmos7ricaK  )@8lique la di7erencia que ha entre un bar9metro  un man9metro  )l 8rimero en medir la 8resi9n atmos7rica 7ue el 7ísico italiano )van>elista #orriceli J/or qu 8iensas tu que 8ara demostrar  esto uso mercurio  no a>uaK Preguntas propuestas vasos comunicantes

1 J)n que 8osici9n relativa est:n los niveles de a>ua en las cam8anasK 2 Ju ocurre cuando subes o ba=as una de las cam8anasK * Ju sucede con el nivel del a>ua cuando inclinas una de las cam8anasK  Ju sucede con el nivel del a>ua cuando cru
 J/or qu cree usted que suceden todos los 7en9menos anteriormente descritosK 6 J,arian los resultados cuando sustitues una de las cam8anas 8or un tubo de vidrioK 3 )nuncia el 8rinci8io de los vasos comunicantes )espuestas (o#a de evaluación

$es8uestas 8resi9n hidrost:tica 1 La 8resi9n atmos7rica es la 7uerar no es constante; sino que e@8erimenta continuas variaciones; las variaciones re>ulares son de 8oca am8litud  ?nicamente a8arecen con claridad durante los 8eriodos de buen tiem8oD son dosM diurna  anual La variaci9n diurna consiste en una doble oscilaci9n en 2 horas; con mínimos hacia las cuatro de la madru>ada  cuatro de la tarde  m:@imos a las die<  veintid9s horas; es decir; que el bar9metro sube desde las cuatro de la madru>ada hasta las die< de la maNanaD ba=a hasta las cuatro de la tardeD vuelve a subir  hasta las die< de la noche  de nuevo; desciende hasta las cuatro de la madru>ada * )l 8unto de ebullici9n de un líquido es la tem8eratura a la cual la 8resi9n de va8or i>uala a la 8resi9n atmos7rica /ero a alturas mu elevadas; como la 8resi9n atmos7rica es menor; el 8unto de ebullici9n del a>ua tambin ser: menor  )l bar9metro se usa e@clusivamente 8ara medir la 8resi9n atmos7rica )s decir; mide la 8resi9n en un reci8iente abierto )n cambio el man9metro la mide en reci8ientes cerrados tanques; tuberías; etc  /ienso que el mercurio al ser mas denso da me=or resultado al medir;  cuando es calentado; el mercurio se e@8ande relativamente m:s r:8ido  8are=o; que el a>ua

$es8uestas vasos comunicantes 1 )st:n nivelados cuando est:n i>uales las cam8anas 2 )l nivel de a>ua aumenta en la cam8ana que esta arriba * )l a>ua se nivela en las dos cam8anas; ni sube ni ba=a; se mantiene 8aralela  #ambin se mantiene nivelada; no sube m:s en una cam8ana ni en la otra; se mantiene a línea  /orque el a>ua intenta mantenerse  la 8resi9n atmos7rica que act?a sobre esta; hace que esta varíe 6 Sí; 8orque el tubo al ser m:s 8equeNo; el a>ua ocu8a mas es8acio en el  eso hace que cambien los resultados en com8araci9n con las cam8anas 7(

,asos comunicantes es el nombre que recibe un con=unto de reci8ientes comunicados 8or su 8arte in7erior  que contienen un líquido homo>neoD se observa que cuando el líquido est: en re8oso alcanravedad son constantes en cada reci8iente; 8or lo tanto la 8resi9n hidrost:tica a una 8ro7undidad dada es siem8re la misma; sin in7luir su >eometría ni el ti8o de líquido