Laboratorio de Física Presión Hidrostática Informe Numero 1 (1)

FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS YMATEMATICAS  ESCUELA PROFESIONAL: FISICA  PROFESOR: Lic. LOZANO ALVARADO JESUS  ALUMNO: Trujillo Yaipen Walter Manuel  CURSO: MECÁNICA DE FLUIDOS Presión Hidrostática FACFYM LABORATORIO DE FÍSICA PRESIÓN HIDROSTÁTICA OBJETIVO:  Estudiar experimentalmente la presión hidrostática.  Verificar que la presión hidrostática en el seno de un líquido es directamente proporcional a la profundidad de inmersión.  Comprobar que la presión hidrostática en el seno de un líquido es independiente de la dirección a cualquier profundidad  Utilizar el manómetro como instrumento de medición de la presión Determinar experimentalmente el peso específico de un liquido PRECONCEPTO: Fluido, presión, densidad, presión hidrostática, gravedad, volumen, masa. MATERIAL:  Manómetro en forma de U, con soporte.  Una cubeta de vidrio de 60 cm x 20cm x 20cm.  Una regla.  5 litros de agua potable.  Una sonda de presión compuesta de un embudo conectado a un tubo de vidrio.  Un plumón. Fundamento Teórico: La presión en el interior de cualquier fluido estático queda determinada por el peso que ejerce la columna del propio fluido que tiene encima. El cálculo de la presión atmosférica es un poco más complicado que la debida a un líquido, ya que la densidad de la atmósfera no es constante. La presión atmosférica disminuye con la altura de manera exponencial. PROCEDIMIENTO:  Se instala el equipo como se muestra en la figura.  Llenar de agua la cubeta hasta una altura de 40cm.  Marque la cubeta partiendo desde el nivel de agua, distancia de 5, 10,15 cm, hasta llegar al fondo.  Llene el manómetro hasta la mitad con agua coloreada.  Introduzca la sonda, lentamente en la cubeta de vidrio, observando la altura y1, y y= en el manómetro a medida que se va aumentando la profundidad de inmersión h.  Considérese profundidades de 5, 10, 15… 40cm y mida en el manómetro las diferencia de altura del agua coloreada para cada caso.  Los datos obtenidos anótelos en la siguiente tabla: SUSTANCIA: Agua colorante Medida Profundidad h (cm) Lecturas en el manómetro Presión Manométrica (pascales) Presión absoluta Pabs = Pm +Pat Y1 (cm) Y2 (cm) 1 2 cm 21.8 cm 22.5 cm 6.867pa 9816.867pa 2 4 cm 21.3 cm 23.3 cm 19.62pa 9829.62pa 3 6 cm 20. 6 cm 23.9 cm 32.373pa 9842.373pa 4 8 cm 20 cm 24.5 cm 44.145pa 9854.145pa 5 10cm 19.4cm 25.2cm 56.898pa 9866.898pa 6 12cm 18.7 cm 25.9cm 70.632pa 9880.632pa 7 14cm 18.2cm 26.5cm 81.423pa 9891.423pa 8 16cm 17.5cm 27.1cm 94.176pa 9904.176pa 9 18cm 16.8cm 27.9cm 108.891pa 9918.891pa 10 20cm 16.1cm 28.5cm 121.644pa 9931.644pa 11 22cm 15.5cm 29.1cm 133.416pa 9943.416pa 12 24cm 14.2cm 29.8cm 153.036pa 9963.036pa 13 26cm 14.3cm 30.4cm 157.941pa 9967.941pa 14 28cm 13.8cm 30.9cm 167.751pa 9977.751pa 15 30cm 13.4cm 31.5cm 177.561pa 9987.561pa Fotos del procedimiento: CUESTIONARIO: 1. Con los datos obtenidos graficar p vs h. 2. Deduzca de la gráfica anterior la relación matemática entre la variable p y h. Dónde: Tang es la pendiente. Entonces: .P2 –P1 = m () . P2 = m ()+P1 3. Si la relación matemática obtenida en 2. Es una relación lineal encuentra la pendiente ¿Qué magnitud física representa está pendiente? La pendiente es una constante en que nos indica el ritmo que decrece la presión; en la gráfica la pendiente seria de 6.09. 9800 9820 9840 9860 9880 9900 9920 9940 9960 9980 10000 0 5 10 15 20 PA PA 4. Aplique el método de los mínimos cuadrados y obtenga la pendiente y en intercepto con sus errores. 5. ¿Qué se puede afirmar acerca de la fuerza que actúan sobre todas las paredes del recipiente? Lo que se puede afirmar es que las fuerzas que actúan en todas las paredes del recipiente obedecen al principio de pascal, en que el fluido trasmite la misma fuerza de igual modulo en todas las direcciones del recipiente. 6. En un determinado nivel ¿Cuál es el valor de la presión en cualquier dirección? ¿Cómo se puede comprobar con el experimento realizado? El valor de la presión en cualquier dirección es la misma, solo depende de la altura, ya que la presión está dado por: P= . En el experimento se puede comprobar, moviendo en izquierda o derecha pero estando en la misma altura; con esto obtendremos que la presión, sea la misma en diferentes direcciones pero no en diferentes alturas. 9800 9820 9840 9860 9880 9900 9920 9940 9960 9980 10000 0 5 10 15 20 PA PA 7. Cuando se introduce la sonda conectada en el lado izquierdo del manómetro, se observa que el líquido manométrico se mueve hacia arriba en el lado derecho. ¿Cómo se explicaría si en una operación de medición de presiones el líquido se mueva hacia arriba en el lado izquierdo conectado a la sonda? Si se moviera el líquido a lado izquierdo hacia arriba, en el manómetro, entonces la presión del líquido está disminuyendo. 8. ¿Cuál es la presión en el fondo del recipiente y cuál es la presión en el nivel del líquido del recipiente? Si el líquido estudiado en agua ¿Cuál será la presión en el fondo de esta misma vasija si en vez de agua se emplea otro liquido por ejemplos mercurio? La presión del al fondo del recipiente es una presión absoluta, ya que es la presión del líquido más la presión atmosférica, y la presión en el nivel del recipiente solamente es la presión atmosférica. 9. ¿Hasta qué profundidad puede descender un hombre de tal manera que la presión no le afecte? ¿Cómo explicaría su respuesta? La presión atmosférica y la presión del agua afecta directamente al cuerpo produciendo embolias. Un descenso de 10 metros aumenta la presión aproximadamente hasta equiparar la presión de la atmósfera a nivel del mar. Por lo tanto, un descenso desde la superficie hasta 10 metros se traduce en una duplicación de la presión sobre el buceador. 10. ¿Hasta qué altura puede ascender un hombre de tal manera que la presión no le afecte.¿ cómo explicaría su respuesta? 11. ¿Hasta qué altura puede ascender un hombre de tal manera que la presión no le afecte ¿ cómo explicaría la respuesta? CONCLUSIONES  Al realizar el experimento de presión hidrostática, logramos observar que cada ves que aumentamos la profundidad esta hace que afecte la presión aumentándola de forma creciente tal como aparece en la grafica.  La presión manométrica que experimentamos la podemos hallar pasados en la presión hidrostática, esta comprende la presión atmosférica por que esta afectada y ejerce fuerza sobre el liquido.  Con esta práctica iniciamos que en la presión ejerce un líquido sobre la vasija que se encuentra, esta influenciado por la densidad del mismo y la altura de este, además entre mayor altura tendrá mayor masa tal como comprobamos con el alcohol. BIBLIOGRAFIA Cibergrafia http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_en_un_fluido http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_manom%C3%A9trica http://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol