fluidos
EL SIFÓN
I. Objetivo
Estudiar la velocidad de salida y la presión de un líquido en la manguera de un sifón.
II. Material
1. Un balde o recipiente con capacidad de al menos 2 litros.
2. Un recipiente de 2 litros, con su tapadera correspondiente. Por ejemplo, una botella de
refresco de 2 litros.
3. Dos mangueras, una de dos a tres metros y la otra de seis metros,transparente, de 0.4 cm de
diámetro interno.
4. Soporte con barra (Laboratorio).
5. Cinta adhesiva (Laboratorio).
6. Un alfiler.
7. Agua (Laboratorio).
Observación: Los equipos llevarán el material indicado, excepto el que se indica entre
paréntesis.
El material que les corresponde llevar deberá tener las características indicadas en el
procedimiento, de tal modo que pueda iniciarseinmediatamente el experimento.
III. Introducción
El sifón es un dispositivo que se utiliza para extraer líquidos de un recipiente sin inclinarlo.
Funciona como lo muestra la figura.
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Si el tubo está inicialmente lleno, el líquido comienza a fluir. El movimiento del líquido se
describe por la ecuación de Bernoulli:
p + 12 ρv 2 + ρgy = constante
Mediante esta ecuación es posible determinar lavelocidad de salida del líquido en el extremo
libre del tubo, así como la presión en cualquier punto de su interior.
IV. Procedimiento
1. Practique un orificio en la tapadera del recipiente de 2 litros, de tal forma que pueda
introducirse a través de él, de manera ajustada, una manguera.
2. En la misma tapadera practique un segundo orificio pequeño (alrededor de 1mm de diámetro)
a un ladodel primero; este último servirá para que por él entre con facilidad aire al
recipiente.
3. Llene de agua uno de los recipientes y colóquele la tapadera.
4. Introduzca la manguera de 2 metros por el orificio de la tapadera, de tal modo que el extremo
llegue casi al fondo del recipiente.
5. Coloque el recipiente con la manguera en la mesa y junto a él, el soporte con la barra. Pase la
manguerapor encima de la barra de tal modo que el extremo libre cuelgue hacia el piso.
Sujete la manguera a la barra del soporte con cinta adhesiva.
6. Debajo del extremo libre de la manguera, coloque el balde o recipiente para que recoja el
líquido que saldrá por ella. Bajo esas condiciones el sistema está listo para iniciar el
experimento.
7. Succione fuerte hasta llenar la manguera de agua, demanera que el líquido logre salir por el
extremo libre de la manguera. En caso de que no salga, inténtelo de nuevo.
8. Una vez que el líquido fluye, suba un poco el extremo libre de la manguera y observe si
existen variaciones en la velocidad de salida del líquido. Siga subiendo la manguera y
observe a qué altura deja de salir líquido por la manguera. Este último paso es más fácil de
observarsi el extremo de la manguera se sube pegado a la pared de la botella surtidora.
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Anote sus observaciones para que posteriormente pueda determinar de qué depende la
velocidad de salida de un líquido por la manguera del sifón y cuál es el nivel de referencia
para que empiece a salir líquido.
9. Si el recipiente tiene muy poca agua vuelva a llenarlo sin despegar la manguera de la barradel soporte.
10. Sujete el extremo libre de la manguera en el borde de la mesa con cinta adhesiva de manera
que al salir el líquido pueda ser recogido por otro recipiente. Luego, succione para que fluya
el líquido por el sifón.
11. Estudie el dispositivo tomando en consideración la ecuación de Bernoulli y trate de
determinar cómo son las presiones (mayor o menor que la atmosférica y cómo sonentre sí)
en las diferentes partes de la manguera. En particular, intente determinar cuál es el valor
relativo de la presión en la parte más alta de la misma.
12. Para contrastar su conclusión obtenida en el punto anterior, perfore con el alfiler la manguera
a unos 2 centímetros de su punto más alto pero del lado del recipiente surtidor y observe el
fenómeno que se produce. En caso de que el...
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