Determinacion de Velocidad Limite de una bolita en el seno de un fluido acuoso
Páginas: 5 (1021 palabras)
Publicado: 10 de noviembre de 2013
Objetivo:
Determinar la velocidad limite (V limite) de una bolita (pequeña esfera) que cae en el seno de un fluido.
Resumen:
En esta experiencia, utilizando un temporizador como instrumento de medición, medimos el tiempo que demoró una pequeña esfera en recorrer una distancia dada en el interior de un tubo vertical que contenía un fluido.
Obtuvimos la recta espacio en función deltiempo y utilizando los valores experimentales sometiéndolos al método de los cuadrados mínimos obtuvimos la velocidad límite que alcanzó la bolita. Se realizó la comparación entre ambos resultados.
Introducción:
Velocidad Límite: La velocidad límite, es la velocidad del cuerpo cuando su aceleración es 0, es decir, cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre la esfera es 0. En el casode nuestra esfera el movimiento se realiza en el seno del fluido viscoso y conforme la velocidad aumenta, aumenta el rozamiento entre la esfera y el fluido, consecuentemente la aceleración es cada vez menor. Finalmente la aceleración se termina haciendo nula a = 0, la esfera continuara moviéndose con una velocidad constante llamada “velocidad límite”. El movimiento de la esfera es movimientorectilíneo uniforme.
Fuerzas que actúan sobre la esfera: Cuando un cuerpo se desplaza a través de un fluido viscoso actúan sobre éste las siguientes fuerzas:
Su propio peso.
El peso es el producto de la masa (m) por la aceleración de la gravedad (g). La masa es el producto de la densidad del material (ρ) por el volumen de la esfera .
El empuje según nos dice el principio deArquímedes.
El empuje es igual al producto de la densidad del fluido por el volumen de la esfera sumergida y por la aceleración de la gravedad.
La fuerza de rozamiento al estar el cuerpo sumergido en el fluido.
(Ley de Stokes)
La fuerza de rozamiento es proporcional a la velocidad. Viscosidad del fluido (ƞ).E = empuje
Fr = fricción
mg = masa * gravedad = peso
a = aceleración
Movimiento Rectilineo Uniforme (MRU)
Un movimiento es MRU cuando su velocidad permanececonstante, puesto que la velocidad es una magnitud vectorial, esto quiere decir que mantiene constante su módulo, su dirección y su sentido, por lo tanto su trayectoria es una línea recta.
Espacio recorrido (x):
x = v*t el espacio recorrido “x” es igual al producto de la velocidad “v” por el tiempo transcurrido “t”.
Ahora bien si denominamos x0 a la distancia que hay desde el punto de referenciahasta la posición del móvil en el instante inicial, de la definicion de velocidad media tendremos que:
De donde podemos determinar que:
Desarrollo experimental:
Elementos Utilizados:
Temporizador (cronómetro de un celular)
1 tubo cerrado que contenia en su interior un liquido viscoso y una pequeña esfera.
Reglametálica milimetrada con precisión de 0,1 mm.
Elementos para registrar los datos obtenidos y realizar los cálculos correspondientes.
Marcador.
1) Obtención de los tiempos en funcion de las distancias recorridas:
Con una regla milimetrada y un marcador se procedió a realizarle marcas al tubo de vidrio. Se tomó arbitrariamente una línea de inicio y a partir de ella se marco cada 6 cm unalínea nueva, a fin de obtener 6 mediciones en total.
Se colocaba el tubo de manera vertical dejando la esfera en el extremo superior a fin de que comenzara a descender.
Una vez que atravesaba la línea de inicio se comenzaba a cronometrar el tiempo que tardaba en recorrer desde ella hasta la línea de medición 1.
Se tomaron 3 mediciones distintas, una medición por cada integrante del...
Determinar la velocidad limite (V limite) de una bolita (pequeña esfera) que cae en el seno de un fluido.
Resumen:
En esta experiencia, utilizando un temporizador como instrumento de medición, medimos el tiempo que demoró una pequeña esfera en recorrer una distancia dada en el interior de un tubo vertical que contenía un fluido.
Obtuvimos la recta espacio en función deltiempo y utilizando los valores experimentales sometiéndolos al método de los cuadrados mínimos obtuvimos la velocidad límite que alcanzó la bolita. Se realizó la comparación entre ambos resultados.
Introducción:
Velocidad Límite: La velocidad límite, es la velocidad del cuerpo cuando su aceleración es 0, es decir, cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre la esfera es 0. En el casode nuestra esfera el movimiento se realiza en el seno del fluido viscoso y conforme la velocidad aumenta, aumenta el rozamiento entre la esfera y el fluido, consecuentemente la aceleración es cada vez menor. Finalmente la aceleración se termina haciendo nula a = 0, la esfera continuara moviéndose con una velocidad constante llamada “velocidad límite”. El movimiento de la esfera es movimientorectilíneo uniforme.
Fuerzas que actúan sobre la esfera: Cuando un cuerpo se desplaza a través de un fluido viscoso actúan sobre éste las siguientes fuerzas:
Su propio peso.
El peso es el producto de la masa (m) por la aceleración de la gravedad (g). La masa es el producto de la densidad del material (ρ) por el volumen de la esfera .
El empuje según nos dice el principio deArquímedes.
El empuje es igual al producto de la densidad del fluido por el volumen de la esfera sumergida y por la aceleración de la gravedad.
La fuerza de rozamiento al estar el cuerpo sumergido en el fluido.
(Ley de Stokes)
La fuerza de rozamiento es proporcional a la velocidad. Viscosidad del fluido (ƞ).E = empuje
Fr = fricción
mg = masa * gravedad = peso
a = aceleración
Movimiento Rectilineo Uniforme (MRU)
Un movimiento es MRU cuando su velocidad permanececonstante, puesto que la velocidad es una magnitud vectorial, esto quiere decir que mantiene constante su módulo, su dirección y su sentido, por lo tanto su trayectoria es una línea recta.
Espacio recorrido (x):
x = v*t el espacio recorrido “x” es igual al producto de la velocidad “v” por el tiempo transcurrido “t”.
Ahora bien si denominamos x0 a la distancia que hay desde el punto de referenciahasta la posición del móvil en el instante inicial, de la definicion de velocidad media tendremos que:
De donde podemos determinar que:
Desarrollo experimental:
Elementos Utilizados:
Temporizador (cronómetro de un celular)
1 tubo cerrado que contenia en su interior un liquido viscoso y una pequeña esfera.
Reglametálica milimetrada con precisión de 0,1 mm.
Elementos para registrar los datos obtenidos y realizar los cálculos correspondientes.
Marcador.
1) Obtención de los tiempos en funcion de las distancias recorridas:
Con una regla milimetrada y un marcador se procedió a realizarle marcas al tubo de vidrio. Se tomó arbitrariamente una línea de inicio y a partir de ella se marco cada 6 cm unalínea nueva, a fin de obtener 6 mediciones en total.
Se colocaba el tubo de manera vertical dejando la esfera en el extremo superior a fin de que comenzara a descender.
Una vez que atravesaba la línea de inicio se comenzaba a cronometrar el tiempo que tardaba en recorrer desde ella hasta la línea de medición 1.
Se tomaron 3 mediciones distintas, una medición por cada integrante del...
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