Tapón Cónico

INTRODUCCIÓN
El presente informe se hace con el fin de observar en la practica la manera cómo actúa la fuerza hidrostática sobre superficies curvas, en este caso se tiene disponible en el laboratorio un tapón cónico, el cual hace el papel de superficie curva, este tapón se encuentra en un cubo con un orificio en su fondo, el cual al llenarse de agua se puede observar la manera como lasdiferentes fuerzas rompen el equilibrio y por tanto el cono invertido deja de su función de tapón llegando de esta manera a vaciarse toda el agua disponible en el cubo.
Las fuerzas que actúan en este sistema son peso del tapón, tensión del cable provocada por los diferentes discos de aproximadamente 0,98 N cada uno y el porta pesas, la fuerza hidrostática hecha sobre las caras del tapón y unafuerza de fricción hecha entre las superficies de contacto entre el tapón y el orificio del cubo.
En este informe se mostrara con valores teóricos y medidos por medio de análisis estadísticos el comportamiento de estas fuerzas en función principalmente de la altura a la cual se encontró el fluido en un momento determinado y de siendo este los diferentes pesos que se colocaron, los cuales provocaronla tensión en el tapón, se hará una manipulación de la variable de fuerza de fricción para entender el cambio de comportamiento que se puede tener en el sistema si la evitamos.
Para finalizar se hallaran los distintos errores de las ecuaciones que se utilizaron en el procedimiento con el fin de justificar los diferentes datos obtenidos y se comentaran los resultados arrojados por lasecuaciones y por los errores.










OBJETIVOS
• Entender las fuerzas que actúan sobre una superficie curva en la práctica y el comportamiento de la superficie curva dependiendo de la presión ejercida por un fluido.
• Verificar las leyes hidrostáticas con las cuales se explica el equilibrio de las fuerzas que actúan sobre un tapón cónico sumergido en el agua.
• Comprender la importanciade la fuerza de fricción entre las superficies de contacto del tapón cónico y del orificio de desagüe del sistema.
• Reconocer la importancia de la estadística y de la propagación de errores dentro de la mecánica de fluidos.














Fuerzas Hidrostáticas sobre un Tapón cónico

Cálculos y Resultados

Tabla 1. Datos Iníciales



Tabla 2. Mediciones de Hc y wrealizadas en el laboratorio











 Para los pares de valores medidos (Hc ,w), se hace un ajuste lineal con intercepto de la forma Hc = m w + b. Se grafica los pares de valores Hc vs. W medidos. En la gráfica se incluyen las líneas que definen el intervalo de confianza del 95%.

Tabla 3. Datos obtenidos para graficar las bandas de confianza









Dónde: ValorPromedio
Varianza de Hc
Varianza de w
Covarianza de w y Hc
Varianza de Hc dado w
Coeficiente de correlación del ajuste
Estimado del error cometido de la pendiente del ajuste lineal
Estimado del error cometido del intercepto del ajuste lineal


Tabla 4. Valores para graficar las líneas que definen el intervalo de confianza del 95%








Parahallar las bandas que definen el intervalo de confianza del 95% se utilizó:



















Figura 1. Ajuste Hc Vs. w de la forma y = mx + b

m = 0.044
b = 0.080

Análisis de Resultados
Los valores que se obtuvieron de Hc y W se distribuyen de una manera lineal, lo cual se demuestra con el valor del , siendo este 0.0998, por lo tanto podemos garantizar que latensión que tenga el tapón cónico es directamente proporcional a la altura que se encuentre el fluido, ya que se observa de la gráfica que entre menor sea la tensión del tapón hecho por medio de los diferentes discos, menor será la altura necesaria de agua requerida para romper el equilibrio entre las fuerzas que actúan sobre el sistema estudiado.
En la gráfica se puede observar con una certeza...