Ecuacion de continuidad

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| Física general II – Trabajo de campo:Demostración de la ecuación de continuidad Oliveira O. Débora A. - C.I.-V-20.493.529; Vera E. Génesis A. – C.I: V- 20.490.323; Indriago Adela J. – C. I: V- 20. 654.4371Escuela de Biología y Química, Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela | |

RESUMEN

En el siguiente trabajo, se realizó un montaje de unexperimento, que demostrara la ecuación de continuidad, para ello se utilizó botellas de diferentes diámetros, unidas entre ellas, dos jeringas y una corriente de agua fuerte. Luego de tener el montaje, se prosiguió con los respectivos cálculos y se tabuló los resultados obtenidos.

OBJETIVOS

Objetivos especifico
* Por medio de un experimento realizado con materiales del hogar, demostrar laecuación de continuidad.
Objetivos generales
* Aprender sobre el uso de la ecuación de la continuidad.
* Realizar reportes adecuados de las medidas tomadas durante el experimento.


MARCO TEORICO

Cabe destacar que un fluido se caracteriza por carecer de elasticidad de forma, es decir, adopta la forma del recipiente que la contiene, esto se debe a que las moléculas de los fluidos no estánrígidamente unidas, como en el caso de los sólidos. Fluidos son tanto gases como líquidos.
La ecuación de continuidad se aplica en la dinámica de fluidos. La masa de un fluido en movimiento no cambia al fluir. Esto indica una importante relación cuantitativa llamada ecuación de continuidad.
El movimiento de un fluido real es muy complejo. Para simplificar su descripción consideraremos elcomportamiento de un fluido ideal cuyas características son las siguientes:

1. Fluido no viscoso: Se desprecia la fricción interna entre las distintas partes del fluido
2. Flujo estacionario: La velocidad del fluido en un punto es constante con el tiempo
3. Fluido incompresible: La densidad del fluido permanece constante con el tiempo
4. Flujo irrotacional: No presenta torbellinos, esdecir, no hay momento angular del fluido respecto de cualquier punto.

Ecuación de la continuidad

Consideremos la imagen siguiente como un ejemplo de un fluido amarillo en el cual se representa la ecuación de continuidad:

Tomando de la figura en relación al fluido amarillo, en el instante inicial t y en el instante t+Dt.
En un intervalo de tiempo Dt la sección  S1 que limita a la porción defluido en la tubería inferior se mueve hacia la derecha Dx1= v1Dt. La masa de fluido desplazada hacia la derecha es Dm1= r·S1Dx1= rS1v1Dt.
Equivalentemente, la sección S2 que limita a la porción de fluido considerada en la tubería superior se mueve hacia la derecha  Dx2=v2Dt. en el intervalo de tiempo Dt. La masa de fluido desplazada es Dm2 =r S2 v2Dt. Debido a que el flujo es estacionario lamasa que atraviesa la sección S1 en el tiempo Dt, tiene que ser igual a la masa que atraviesa la sección S2 en el mismo intervalo de tiempo.

Luego:
V1S1=V2S2 |
Esta relación se denomina ecuación de continuidad.

En la figura, el radio del primer tramo de la tubería es el doble que la del segundo tramo, luego la velocidad del fluido en el segundo tramo es cuatro veces mayor que en el primero.Esta expresión expresa la idea de que la masa de fluido que entra por el extremo de un tubo debe salir por el otro extremo. En un fluido en movimiento, las moléculas poseen una velocidad determinada, de forma que para conocer el movimiento del fluido hace falta determinar en cada instante su correspondiente campo de velocidades.

Para determinar la ecuación de continuidad se hace uso de laecuación de bernoulli

Formulación de la ecuación

La ecuación de Bernoulli describe el comportamiento de un fluido bajo condiciones variantes y tiene la forma siguiente:

P+ 12ρv2+ρgh=CONSTANTE | (1) |

Parámetros

En la ecuación de Bernoulli intervienen las medidas siguientes:
P: Es la presión estática a la que está sometido el fluido, debida a las moléculas que lo rodean
ρ:...
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