Fisica 3

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Introducción teórica

Una aplicación de la ecuación fundamental de la estática de fluidos es la determinación de la densidad de un líquido no miscible con agua mediante un tubo en forma de U, que se llama:
Manómetro en U de líquido

Sirve para medir sobrepresiones, también puede servir para medir depresiones. En la figura hay una sobrepresión. El líquido manométrico se debe escoger dedensidad adecuada a las mediciones que se destina el manómetro, comparando las diferentes alturas de las columnas de fluido sobre la superficie de separación
El empuje: principio de Arquímedes
Resulta evidente que cada vez que un cuerpo se sumerge en un líquido es empujado de alguna manera por el fluido. A veces esa fuerza es capaz de sacarlo a flote y otras sólo logra provocar una aparente pérdidade peso. La presión hidrostática aumenta con la profundidad y conocemos también que se manifiesta mediante fuerzas perpendiculares a las superficies sólidas que contacta. Esas fuerzas no sólo se ejercen sobre las paredes del contenedor del líquido sino también sobre las paredes de cualquier cuerpo sumergido en él. La distribución de fuerzas sobre sus superficies teniendo en cuenta el teoremageneral de la hidrostática. La simetría de la distribución de las fuerzas permite deducir que la resultante de todas ellas en la dirección horizontal será cero. Pero en la dirección vertical las fuerzas no se compensan: sobre la parte superior de los cuerpos actúa una fuerza neta hacia abajo, mientras que sobre la parte inferior, una fuerza neta hacia arriba. Como la presión crece con la profundidad,resulta más intensa la fuerza sobre la superficie inferior. Sobre el cuerpo actúa una resultante vertical hacia arriba que llamamos empuje. Un cuerpo sumergido recibe un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del volumen de líquido desalojado.
E = Peso del líquido desplazado = dlíq . g . Vliq desplazado
W= dcuerpo . g . Vcuerpo
Es importante señalar que es el volumen del cuerpo, y no supeso, lo que determina el empuje cuando está totalmente sumergido. Un cuerpo grande sumergido recibirá un gran empuje; un cuerpo pequeño, un empuje pequeño.

Si el cuerpo esta completamente sumergido dentro del fluido, entonces el volumen de líquido desalojado es igual al volumen del cuerpo. Además, los cuerpos al ser sumergidos en el agua suelen ser mas livianos debido a la fuerza que ejerceel fluido sobre el cuerpo siendo el resultado de la acción del empuje. Por lo tanto cuando los cuerpos se encuentran en el aire poseen un peso real (Wreal) y dentro del fluido el peso es menor por lo que se denomina aparente (Waparente). La diferencia del peso de un cuerpo en el aire y el peso dentro de un fluido equivale al empuje. E= Wreal-Waparente.

Equipo utilizado

(Parte 1) El tuboen U

• 1 base soporte (pie estátivo)

• 1 varilla soporte

• 1 manómetro (tubo en U)

• 1 pinza doble para buretas

• 1 beacker 10 ml

• 1 gotero

• 1 cinta métrica

• Fluidos( aceite y agua)

• 1 balanza triple brazo

• 1 probeta de 50 ml


(Parte II) El principio de Arquímedes

• 1 porta-pesa 10g

• 6 pesas de ranura(4 de 10g y 2 de 50g)

• 1 dinamómetro de 10 N• 1 beacker 100 ml

• 1 vaso de rebalse

• 1 probeta de 50 ml

• 1 gotero

• 1 pie estático

• 1 varilla soporte

• 1 nuez doble

Procedimiento
(Parte I) El tubo en U

1. Se montó el tubo en U sobre la pinza o el soporte colocado en la barra que se encontraba ensamblada con el pie estativo.
2. Se agregó agua al tubo en U, aproximadamente hasta la mitad de los dos ramales deltubo.
3. Se adicionó cuidadosamente aceite en el brazo izquierdo del tubo en U hasta que la columna tenga unos 5cm de altura.
4. Se midieron las alturas de la columna de agua (h1) y de la columna de aceite (h2), a partir de la superficie de separación y se anotaron los resultados obtenidos
5. Se pesó la probeta de 25 ml; asegúrese de que este limpia y seca y luego se anotaron los resultados....
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