Fisica II

Práctica No. 5 Dinámica de fluidos
I. Objetivos de la práctica
Observar los fenómenos que ocurren con la velocidad de salida de un líquido a través de un orificio practicado en la pared de un recipiente, el cual se somete a diferentes condiciones de presión, mediante la experimentación.
Calcular la velocidad de salida de un líquido a través de un orificio practicado en la pared de unrecipiente utilizando la ley de Torricelli.
Detectar el efecto de la viscosidad de un fluido en la velocidad de salida del mismo utilizando una bureta y un cronómetro.
II. Glosario de términos de la práctica
Ecuación de Bernoulli: Señala que la suma de la presión, la energía cinética por unidad de volumen y la energía potencial gravitacional por unidad de volumen, tiene el mismo valor en todos lospuntos a lo largo de una línea de corriente.
Lina de corriente: es la trayectoria tomada por una partícula de fluido bajo flujo estable.
Flujo no viscoso: es un fluido en el que no se toma en cuenta la fricción interna.
Flujo estable: es un fluido en el que se supone que la velocidad del fluido en cada punto permanece constante en el tiempo.
Fluido incompresible: es un fluido en el cual su densidadpermanece constante en el tiempo.
Flujo irrotacional: es un fluido en el que no hay momento angular del fluido alrededor de algún punto. Si una pequeña rueda situada en cualquier lugar en el fluido no rota alrededor de su centro de masa, el flujo es irrotacional
Caudal: se define como la cantidad de volumen (V) que pasa por un área de sección (A) en un tiempo determinado.
Q=V*A

III. Medidas deseguridad.
Prestar atención a las indicaciones del catedrático.
Mantener el orden y aseo de los materiales en las mesas de trabajo.

IV. Marco conceptual
La ley de Torricelli es derivada de la ecuación de Bernoulli y se utiliza para conocer la velocidad de salida de un fluido por un orificio practicado en la pared de un recipiente abierto a la atmósfera.
La ley de Torricelli es una expresiónmatemática que nos indica la velocidad de salida de un líquido a través de un orificio practicado en la pared de un recipiente abierto a la atmósfera. La forma explícita es:


Esta expresión puede obtenerse aplicando la ecuación de Bernoulli a dos puntos de la figura 1, uno de ellos colocado en la superficie libre del líquido y el otro en el orificio de salida. Debe considerarse además que el nivel dellíquido en el recipiente prácticamente no disminuye. Es posible obtener una expresión para la velocidad de salida del líquido para el caso en el que el nivel dentro del recipiente baja con una velocidad no despreciable.

Ley de Torricelli: para un tanque abierto la rapidez del líquido que sale a través de un agujero a una distancia h bajo la superficie es igual a la adquirida por un cuerpo que caelibremente a través de una distancia vertical h.

Ecuación de Bernoulli:
P1+ ½ ρ V12 + ρgy1 = constante
V. Descripción de la práctica
Equipo y material necesario
2 Recipientes de 3 Litros con su tapón.
Un recipiente con capacidad de 2 litros (balde).
Cinta adhesiva.
Agua.
Clavos de 3mm.
Mechero
1 cronometró.
Instrucciones de la práctica
Con los materiales arriba detallados desarrolle elprocedimiento experimental. Para el cálculo de variables utilizar las fórmulas del marco conceptual. No omita ningún resultado o procedimiento.
Desarrollo de la práctica
Experimento #1:

Experimento #1:
1. Corte el recipiente de 3 litros hasta una altura de 26 cm. Caliente un clavo con la ayuda del mechero y realice un agujero en el costado inferior del recipiente. Tape el agujero y llene elrecipiente hasta una altura de 25 cm de agua.
2. Ahora conociendo el volumen de otro recipiente, mida el tiempo en el cual el agua que sale por el agujero lo llena. Considere que la velocidad de salida permanece constante.
3. Calcule el caudal y la velocidad de salida del agujero utilizando los resultados anteriores:


Caudal
Velocidad de salida








4. Compare la velocidad calculada en el paso...