Fluidos en movimiento

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIORCONVENIO UNI-OJEDA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INDUSTRIAL

CATEDRA: LABORATORIO DE FISICA

FLUIDOS EN MOVIMIENTOSINTEGRANTES:

AEZ MARYELYSAVILA FELIX

CARBONEL JHONY

MARIN DANIEL

VAZQUEZ CARLOS

MARACAIBO, NOVIEMBRE DE 2013Fluidos en movimiento

1-. Objetivo.

Identificar la velocidad de salida del agua por una aguja

2-. Materiales.

5 botellas plsticas de 600ml

Una aguja

Cronometro

Regla

Agua

Botella de plsticoes muy utilizada en la comercializacin de lquidos en productos como de lcteos, bebidas o limpia hogares. Tambin se emplea para el transporte de productos pulverulentos o en pldoras, como vitaminas o medicinas. Sus ventajas respecto alvidrioson bsicamente su menor precio y su gran versatilidad de formas.

El plstico se moldea para que la botella adquiera la forma necesaria para la funcin a que se destina. Algunas incorporan asas laterales para facilitar el vertido del lquido. Otras mejoran su ergonoma estrechndose en su parte frontal o con rebajes laterales para poder agarrarlas con comodidad. Las botellas con anillos perimetrales o transversales mejoran su resistencia mecnica al apilamiento. Las estrechas y anchas mejoran su visibilidad en el lineal al contar con unfacingde mayor superficie.

Eltapnde rosca, tambin de plstico, es el cierre ms habitual de las botellas de plstico. Su diseo puede incrementar sus funcionalidades actuando como difusor en spray, dispensador de lquido, medida de dosificacin o asidero, en este caso, por ejemplo, paragarrafaspesadas.

Agujaes un filamento demetal, cobre u otro material duro, de tamao relativamente pequeo, generalmente recto, afilado en un extremo y con el otro acabado en unojoo asa para insertar unhilo. Es empleado desde tiempos prehistricos paracoser.La aguja se utiliza desde hace ms de 20 mil aos. En laPrehistoriase hacan demadera,rocaohuesoy, ms tarde, comenzaron a hacerse dehierroo de metal. Se cree que loschinosfueron los primeros en utilizar agujas deacero, y que losrabesse encargaron de llevarla aEuropa. Ya en1730haba importantes fabricantes de agujas enNremberg(Alemania), y durante el reinado deIsabel I de Inglaterraya haba muchos fabricantes de agujas enInglaterra. En esos tiempos la aguja de metal se haca sin ojo, a modo de un ganchillo para atar el hilo. Sin embargo puede citarse la existencia de "agujas con ojo" en tiempos de Jesucristo:"Es ms fcil para un camello pasar por el ojo de una aguja, que para un rico entrar en el reino de Dios."(Ev. S. Marcos 10:25); aunque, para este tiempo, no fueran an hechas de metal sino de madera o hueso.

Cronmetroes unrelojcuya precisin ha sido comprobada y certificada por algn instituto o centro de control de precisin. La palabra cronmetro es unneologismodeetimologagriega: Cronoses eldiosdel tiempo, -metrones hoy un sufijo que significaaparato para medir.1Con normalidad se suele confundir el trmino cronmetro y crongrafo; el primero como se ha especificado es todo reloj que ha sido calificado como tal por algn organismo de observacin de la precisin de mecanismos o calibres. En la actualidad el Control Oficial Suizo de Cronmetros (COSC) es el organismo que certifica la mayor parte de los cronmetros fabricados. Durante al menos dos semanas, en diferentes posiciones y temperaturas se prueba el comportamiento y diferencias obtenidas respecto a los criterios y desviaciones mximas permitidas.Regla graduadaes uninstrumento de medicincon forma de plancha delgada y rectangular que incluye una escala graduada dividida en unidades de longitud, por ejemplo centmetros o pulgadas; es un instrumento til para trazar segmentos rectilneos con la ayuda de unbolgrafoolpiz, y puede ser rgido, semirrgido o flexible, construido demadera,metal, materialplstico, etc.

Su longitud total rara vez supera el metro de longitud. Suelen venir con graduaciones de diversas unidades de medida, comomilmetros,centmetros, ydecmetros, aunque tambin las hay con graduacin enpulgadaso en ambas unidades

Es muy utilizada en los estudios tcnicos y materias que tengan que ver con uso de medidas, como arquitectura, ingeniera, etc.

Las reglas tienen muchas aplicaciones ya que tanto sirve para medir como para ayudar a las personas en su labor diaria en eldibujo tcnico; las que hay en las oficinas suelen ser deplsticopero las de los talleres y carpinteras suelen ser metlicas, deaceroflexible e inoxidable.

Agua(dellatnaqua) es unasustanciacuyamolculaest formada por dostomosdehidrgenoy uno deoxgeno(H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas devida. El trmino agua generalmente se refiere a la sustancia en suestadolquido, aunque la misma puede hallarse en su formaslidallamadahielo, y en su formagaseosadenominadavapor. El agua cubre el 71% de la superficie de lacorteza terrestre.2Se localiza principalmente en losocanosdonde se concentra el 96,5% del agua total, losglaciaresy casquetes polares poseen el 1,74%, los depsitos subterrneos (acuferos), lospermafrosty los glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmsfera, embalses, ros y seres vivos.3El agua es un elemento comn delsistema solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes. Puede ser encontrada, principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de loscometasy el vapor que compone sus colas.

El agua es esencial para la mayora de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las ltimas dcadas en la superficie terrestre.78Sin embargo estudios de laFAO, estiman que uno de cada cinco pases en vas de desarrollo tendr problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos pases es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego

3-. Procedimiento y registro.

Realiza a cada botella un orificio ubicado a diferentes alturas con respecto a la parte inferior de ella.

Llena la primera botella con agua hasta el borde y registra el tiempo de salida de la misma.

Mide la distancia a la cual cae el agua con respecto a la parte inferior de la botella.

Realiza el mismo procedimiento con las otras cuatro botellas.

Escribe los datos obtenidos en la tabla de registro.

BOTELLAALTURA (CM)TIEMPO (S)DISTANCIA (CM)

175:07M (307S)20 CM

2104:44M (284S)21 CM

3133:17M (197S)16 CM

4162:11M (131S)10 CM

5190:38M (38S)0 CM

4-. Anlisis de los resultados.

Calcula la velocidad de salida del agua.

Cmo medir la velocidad del flujo

Mide el largo del tubo.

Coloca una partcula pequea flotante en uno de los extremos del tubo, por ejemplo, una pequea bola de plstico.

Mide cunto tiempo tarda en salir la partcula desde un extremo del tubo al otro.

Divide el largo del tubo por el tiempo. Por ejemplo, si el tubo tiene 3 metros de largo y tarda 3segundos, la velocidad del flujo es de 1 metro por segundo.

Cmo medir el caudal

Captura el agua saliendo de un extremo del tubo durante un nmero especfico de segundos, usando un recipiente con medidas o algo similar. Si es lo suficientemente lento y gotea, junta el agua durante 30 a 60segundos. Si es un chorro, prueba slo 10segundoso usando un recipiente ms grande.

Mide el volumen del agua que has atrapado. Si el recipiente no tiene marcas de medida, vierte el lquido en uno que si tenga.

Divide el volumen del agua entre el nmero desegundos. Por ejemplo, si capturaste un litro de agua en 10segundos, el caudal es de 100 mililitros por segundo.

Cmo calcular el caudal por la velocidad de flujo

Mide el dimetro del tubo desde una pared a la otra.

Multiplica el dimetro cuadrado por la velocidad de flujo.

Multiplica por 3,14, y luego divide entre 4 para obtener el caudal.

Cmo calcular la velocidad de flujo por el caudal

Mide el dimetro del tubo de pared a pared. Multiplica elresultadopor s mismo para calcular el dimetro cuadrado; luego multiplica elresultadopor 3,14. Llmalo A.

Multiplica el caudal por 4. Llmalo B.

Divide B entre A para obtener la velocidad de flujo.

El teorema de Torriccelli te da la manera de calcular la velocidad con la que sale el agua por el agujero. La frmula de Torriccelli es:

En esta frmula g es la aceleracin de la gravedad. Vs es la velocidad con la que sale el agua en m/s. H es la profundidad del agujero. Va en metros y se mide desde la superficie del agua. Atencin: El agujero puede estar en las paredes o en el fondo del tanque.Cmo varia la experiencia si colocas los agujeros a igual altura con respecto a la parte inferior de la botella? Justifica tu respuesta.

Si colocamos un agujero a 2 cm de la parte superior (tapa) en una botella y otro a 2 cm de la parte inferior (fondo) la velocidad de salida del agua asi como la distancia recorrida del chorro varia, debido a que la presin del agua en la botella es mayor en la parte inferior que en la parte superior.

Que relacin existe entre la distancia alcanzada por los chorros y la presin del agua?

Entre mayor presin del agua mayor es la distancia del choro de agua, no obstante la distancia recorrida por el agua tambin depende de la altura del hoyo debido a que la curvatura que crea el chorro del agua al perder fuerza gana distancia que a menor altura varia.Calcula el caudal de cada chorro.

Para calcular el caudal del chorro se toma en cuenta lo siguiente:

1. Captura el agua saliendo del agujero durante un nmero especfico de segundos, usando un recipiente con medidas o algo similar. Si es lo suficientemente lento y gotea, junta el agua durante 30 a 60 segundos. Si es un chorro, prueba slo 10 segundos o usando un recipiente ms grande.

2. Mide el volumen del agua que has atrapado. Si el recipiente no tiene marcas de medida, vierte el lquido en uno que si tenga.

3. Divide el volumen del agua entre el nmero de segundos. Por ejemplo, si capturaste un litro de agua en 10 segundos, el caudal es de 100 mililitros por segundo.La palabra caudal (Q) significa la cantidad de lquido que pasa en un cierto tiempo. Concretamente, el caudal sera el volumen de lquido que circula dividido el tiempo.

Se mide en unidades de volumen dividido unidades de tiempo. Generalmente se usan m3/seg o litro/seg. A veces tambin se usa kg/seg.

OTRA FORMULA PARA EL CAUDAL(Q = VxS)

Fjate lo siguiente: El caudal es el volumen que circula dividido el tiempo que pasa.

Entonces mirando el dibujito puedo hacer esta deduccin. El lquido al moverse dentro del cao recorre una cierta distancia d. Entonces al volumen que circula lo puedo poner como Volumen = Superficie del cao x distancia.

Imagnate un tanque con agua. Le haces un agujero a una profundidad h por debajo de la superficie. El agua va a empezar a salir con cierta velocidad.

Si se realiza la experiencia con botellas de diferente capacidad, pero los agujeros se realizan a igual altura desde la parte inferior, variara en algo la relacin entre la presin y la salida del agua? Justifica tu respuesta.

Si las botellas son de diferentes capacidades y se realiza el agujero a la misma altura desde la parte inferior y del mismo tamao, aquella que contenga mayor capacidad tendr mayor presin por lo que la salida de agua ser mayor o con mayor caudal.CONLUSIONESEn conclusin podemos decir que un fluido es un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas molculas hay una fuerza de atraccin dbil. Los fluidos se caracterizan por cambiar de forma sin que existan fuerzas restituidas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia con un slido deformable).En esta prctica aprendimos como calcular la velocidad de la salida del agua as como tambin el caudal del chorro.