INFORME DE LABORATORIO PRINCIPIO DE ARQUIMEDES APLICACIONES DEL TEOREMA DE TORRICELLI

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA


PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
APLICACIONES DEL TEOREMA DE TORRICELLI



PROFESOR
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******** 7 DE ABRIL DE 2015



OBJETIVOS
Estudiar el principio de Arquímedes
Verificar el teorema de Torricelli

INTRODUCCION DEL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
El principio de Arquímedes establece que todo cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluidoexperimenta una fuerza ascendente o empuje igual al peso del fluido desplazado.

INTRODUCCION DEL TEOREMA DE TORRICELLI
Es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida de un líquido por un orificio. "Lavelocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio":

MATERIALES


PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

BALANZA





ESFERA

CILINDRO


CUBO

CALIBRADOR

AGUA


VASO DEPRECIPITADO



TEOREMA DE TORRICELLI

RECIPIENTE PLASTICO PERFORADO

RECIPIENTE GRADUADO

CALIBRADOR

CRONOMETRO DIGITAL


PROCEDIMIENTO DEL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
1. Calibramos la balanza para que marque cero cuando no exista ningún objeto sobre ella.
2. Vertimos agua en un vaso de precipitados y lo colocamos en la base de la balanza.
3. Sumergimos totalmente en el agua la primerapieza completamente.
4. Retiramos la pieza del recipiente y con el calibrador medimos sus dimensiones.
5. Repetimos los pasos del 1 al 5 con todas la piezas.
6. Utilizamos los valores medidos de los pesos de los distintos objeto y calculamos el empuje que actúa sobre cada uno de ello
7. Con las dimensiones de las piezas calculamos su volumen y con ello el volumen del líquido desplazadoPROCEDIMIENTO PARA EL TEOREMA DE TORRICELLI
1. Marcamos en el recipiente plástico dos alturas medidas hasta el orificio de salida de la base
H1: 0, 246m
H2: 0,165m

2. Medimos el área del orificio de salida
A= π x r2
A= 3,14 x 12 = 3,14mm
3. Llenamos el recipiente con agua hasta la marca superior, le realizamos un orificio, dejamos caer el agua en el recipiente graduado hasta el nivel de la altura2, medimos con el cronometro el tiempo y medimos el volumen entre la altura 1 y 2.

4. Sabiendo que Caudal Q = volumen / tiempo y que también es igual a velocidad por área, concluimos que:


Vol.
V = V= 0.5L = 0,011 l/s
t x A 132s x 3, 14


5. Según elteorema de Torricelli la velocidad en H1 y en H2 debe ser: H1: V1 =2 x 9,8m/s2 x 0,246 = 2,09m/s2

H2: V1 =2 x 9,8m/s2 x 0,165 = 1,79m/s2
Por lo tanto el V esperado sería: Ves = |2,09+1,79/2|= 2,985

6. Calculamos el error relativo porcentual entre el V y el Ves :
E = | Ves + V| x 100
Ves


E=| 2,985 l/s + 0,5| x 100 = 83,2%
2,985 l/s


RESULTADOS DEL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

PIEZA
m
m’
E
Vd
CUBO
16,89g
15,05g
0,15N
2ml
CILINDRO
17,12g
15,23g
0,15N
2ml
ESFERA
28,26
24,08g
0,27N
4ml

m(teórico)
0,01689kg 0,16N
0,01712kg 0,16N
0,02826kg 0,27Nm’(experimental)
0,01505kg 0,14N
0,01523kg 0,14N
0,02408kg 0,23N



MARGEN DE ERROR
PIEZA
m1
m2
MARGEN DE ERROR
CUBO
16,89g
1,84g
15,05g
CILINDRO
17,12g
1,89g
15,23g
ESFERA
28,26g
4,18g
24,08g


1. ¿Cuáles son las principales fuentes de error al determinar el empuje mediante la medición de los pesos en el aire y en...