“Universidad
Mayor de San Simón”
“Facultad de Ciencias y Tecnología” “Departamento de Fisica”
LABORATORIO DE FISICA II TEMA:
Nombre: Rodrigo Kevin Dalence Arroyo Arroyo Gestión: 2017 Docente: Carrera: Ing. Química
Practica 6
Variación de la presión con la profundidad
Resumen. –
Ahora que entramos a estudiar fluidos hicimos la práctica de la variación de la presión con la profundidad. Es decir que la presión varia dependiendo de la profundidad. Todo esto nos lleva a la ecuación fundamental de la hidrostática que nos habla que la variación de la presión variara dependiendo de la densidad del fluido la gravedad y la profundidad. En el laboratorio veremos cómo se realiza la variación de presión según aumentemos la profundidad del fluido. También considerar que todo esto se trata para fluido en reposo, y no en movimiento.
Objetivos
Encontrar la relación funcional entre la presión y la profundidad en un fluido en reposos
Determinar la densidad del fluido en el tanque
Fundamento teórico
Cuando se sumerge un cuerpo en un fluido en equilibrio, éste ejerce una fuerza perpendicular a la superficie del cuerpo en cada punto de la superficie. Esta fuerza por unidad de área se denomina presión P del fluido: P=FA
En un fluido incompresible en equilibrio, la presión ejercida por el líquido sobre un cuerpo sumergido depende de la densidad del fluido y la profundidad a la que se halle el cuerpo .1
Es importante tener en cuenta que la presión no depende de la cantidad de líquido presente. El volumen no es un factor clave. Por ello, se sentirá la misma presión un metro bajo el agua en una piscina que a la misma profundidad en un lago muy grande.2 En esta práctica se encontrará experimentalmente la relación entre la presión y la profundidad para diversos fluidos. Igualmente, se encontrará el peso específico γ para los fluidos estudiados, definido como el peso por unidad de volumen de una sustancia y que se calcula como: γ = ρg
Materiales Procedimiento 1
Manómetro
Tanque con líquido ( agua)
Regla milimetrada Sonda manométrica
Jeringa
Liquido manométrico (Alcohol)
Juego de mangueras
Densímetros
Procedimiento 2
Sensor de presión de gas
Tanque con agua
Regla milimetrada
Sonda manométrica
Liquido manométrico
Densímetros
Jeringa
Interfaz y programa LoggerPro
Nivel de burbuja
Procedimiento experimental 1
1. Medir la densidad del líquido manométrico con un densímetro apropiado . 2. Nivelar el recipiente de vidrio con un nivel de burbuja 3. Colocar la sonda manométrica al tanque 4. Con ayuda de una jeringa colocar el líquido manométrico al manómetro hasta una altura que permita registrar los datos necesarios 5. Con la regla del tanque , establecer el nivel de referencia(h=0) del agua en el tanque 6. Introducir la onda manométrica una profundidad h, por ejemplo de 3 o 4 cm y nivelar la membrana que se forma en la sonda manométrica con ayuda del a jeringa 7. Medir la diferencia que de alturas H en el manómetro
Registro de datos para el procedimiento 1
La densidad del líquido manométrico es: 807 Kg/2 Tabla 1 N
[]
[]
1
0.02
0,025
2
0.04
0,047
3
0.06
0,077
4
0.08
0.1011
5
0.1
0.126
6
0.12
0.152
7
0.14
0.176
8
0.16
0.2025
Cuestionario 1. Encontrar la diferencia porcentual entre las densidades del líquido en el tanque ,
medidas con el densímetro y por el método de mínimos cuadrados No pudimos medir la densidad del liquido del tanque porque no había densímetro por el método de minimos cuadrados tenemos que la densidad es de 807 kg/m3
2. ¿Por qué no entra el agua en la sonda manométrica al introducirla en el recipiente con
agua?
R.- El interior de la sonda manométrica esta sellada herméticamente y contiene aire, como dos objetos (porciones de materia) no pueden ocupar el mismo espacio al m ismo tiempo, el agua no puede ingresar a la sonda manométrica, sin embargo al aumentar la profundidad también lo hace la presión, como consecuencia de eso el aire se comprime aumentando su densidad y reduciendo su volumen de esa forma el agua puede ingresar en la sonda, pero solo hasta cierto limite.
3. Determinar la presión en el fondo del recipiente de agua. Sugerencia : Medir la altura del agua en el recipiente y calcular la presión teóricamente el fluido tenia una profundidad de 0,38[ m] ecuación fundamental de la hidroestatica
P
flu ido gh
P 807 9,78 0,38
P 2999,18 Pa
4. La sonda, manométrica solo puede introducirse una profundidad h en el recipiente debido a que el líquido manométrico llega al límite superior en uno de los lados. si se quiere introducir la sonda manométrica hasta el fondo del recipiente utilizando el mismo manómetro ¿Qué densidad debería tener el líquido manométrico?
R.- Suponiendo que el liquido manométrico llega a su limite a una altura h cuando el liquido en el tanque es el agua. La presión será igual a:
P 1
agua gh
Entonces la densidad del líquido en el tanque deberá ejercer una presión máxima P 1 en el fondo del tanque, es decir a una altura
P
H, entonces tenemos:
liquido gh
liquido
liquido
liquido
P 1 gH agua gh
gH agua
h H
5. Si el recipiente del equipo reemplazamos el agua por agua salda ¿A una determinada profundidad la presión aumenta, disminuye o se mantiene? Justificar su respuesta
R.- La presión aumenta debido a la densidad del agua salada porque esta es mayor en comparación con la del agua dulce.
Conclusiones
En esta práctica pudimos lograr los objetivos por que pudimos encontrar la relación funcional que hay entre la presión y la profundidad en un fluido es decir a mayor profundidad existe una mayor presión. También pudimos determinar la densidad del fluido del tanque
Bibliografía
https://es.wikipedia.org/wiki/Presión_en_un_fluido http://fisica2unefaprofteresa.blogspot.com/2008/10/variacion-de-la-presion-con-la.html
Anexos Resultados para el procedimiento 1
Tabla 1
[]
N
[]
1
0.02
157,85
2
0.04
315,68
3
0.06
473,54
4
0.08
631,39
5
0.1
789,24
6
0.12
947,09
7
0.14
1104,94
8
0.16
1262,79
VS h [m] 1400 ] a P 1200 [ s e 1000 n o i s e 800 r P e d 600 a i c n 400 e r e f i 200 D
0 0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
h [m]
El modelo de ajuste es: LINEAL
Mínimos cuadrados
n8
Y 5682,52 X 0,72 XY 644,0206 X 0,0816 Y 5082874,182 di 0,00396 2
2
2
0,1344
2
0,00066
= 0,00892 0,00294 N = 7892 0,2 N = 0,9999 %
m
3
m
2
; 33%
; 0,0025%
A
0,002001
B
0,198
El modelo de ajuste es:
= +
Calculando el error de la Densidad del Fluido
B g
1 0,1022494888 B g
B g
B 82,5105 g g 2
806,952 807
2
807 1 Kg
; 0,16% m 2
El valor de la densidad del fluido es.
807 1 Kg 2 ; 0,16%
m
B g B g 1,292 1
2
