Análisis de un experimento


Camilo Andrés Carrillo Murcia*
Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá, Facultad de Ingeniería.

Resumen: Debido a que no siempre se conoce el comportamiento de un fenómeno que se recrea en el laboratorio, se realizó este documento para fomentar en el estudiante la capacidad de desarrollo de modelos matemáticos a partir de resultados experimentales. En este ensayo se realizarondiferentes estudios y análisis a una serie de datos tabulados que representan el tiempo que tarda en vaciarse un recipiente cilíndrico con un agujero en la parte inferior, variando la altura del agua dentro del cilindro y el diámetro del orificio en su fondo, para así comprender teóricamente acerca del comportamiento de este fenómeno en específico. Llegando así a relaciones entre el tiempo que demora elrecipiente en vaciarse y el diámetro del orificio en el cilindro junto al nivel del agua dentro de este. También se logró obtener una fórmula que describe el comportamiento del fenómeno presentado con cierto grado de exactitud.
Abstract The behavior of a phenomenon that is recreated in the laboratory is not always known, this document is made to encourage the student's ability to developmathematical models from experimental results . This assay shows the analysis done to series of table data representing the time it takes to empty a cylindrical container with a hole in the bottom, varying the height of water within the cylinder and the orifice diameter at its bottom, this to understand theoretically about the behavior of this phenomenon in particular. Thus reaching relationshipbetween the time taken to empty the container and the orifice diameter in the cylinder and the water level within it. A formula that describes the behavior of the phenomenon presented with some degree of accuracy was obtenied .
Palabras clave:
Toda correspondencia a: Camilo Andrés Carrillo Murcia, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá, E-mail: caacarrillomu @unal.edu.co

Introducción
Esimportante predecir el tiempo que demora en vaciarse total o parcialmente el contenido de un tanque o conocer la cantidad de volumen que se desaloja o queda a un determinado tiempo. En algunas oportunidades, se requiere conocer, el momento en el que se puede descargar una cantidad especial de líquido, o si es el caso realizar una mezcla, o interactuar con un sistema de control de nivel.El vaciado de Tanques, así como la transferencia de líquidos entre recipientes son comunes en plantas de producción de hidrocarburos, industrias procesadoras de alimentos (bebidas, lácteos, etc.). Permitiendo con lo anterior llevar a cabo diferentes procesos de planeación. La mecánica de fluidos permite estudiar este tipo de procesos, y como practica universitaria, permiteabordar tópicos de Operaciones Unitarias. 1

Para este análisis los datos no fueron obtenidos en este trabajo, estos fueron proporcionados directamente en la tabla 1 (especificando que estos datos corresponden a promedios del tiempo requerido para vaciar el tanque y que por la dificultad de medir el tiempo con un reloj se utilizaron las cifras significativas que a continuación se muestran) 2.
Enel experimento que dieron como resultado los datos reportados en la tabla mencionada se usaron tarros cilíndricos con un agujero en el fondo (cada cilindro tenía un agujero de diferente diámetro), y así se determinó el tiempo requerido para vaciar cada cilindro, además, los cilindros fueron llenados a diferentes alturas, para así averiguar la dependenciadel tiempo de vaciado con la cantidad de agua usada y el diámetro del orificio por el que se drena el agua.
Análisis de datos y resultados

Tabla 1. Promedios de tiempos requeridos para vaciar cada recipiente dependiendo la altura del recipiente y el diámetro del orificio por donde el agua se drena.


Se realizó una gráfica de tiempo de vaciado contra diámetro de orificio...