Fluidos

Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ciencias – Escuela de Física
Laboratorio de Física – Sección F1
11/06/2015
Autor: David Pérez
Práctica 07. Fluidos

Este informe busca describir con detalles los aspectos físicos e interacciones que se efectúan sobre los fluidos y aquellos cuerpos tienen contacto con estos, para ello se llevaron a cabo tres experiencias usando como base lainmersión de los objetos en los cuerpos acuosos y luego, para las dos primeras experiencias, la toma de medidas del desplazamiento de volumen y peso del cuerpo una vez hecho lo anterior; para la tercera experiencia se analizo la caída libre de la esfera en el seno del líquido y se determino su velocidad límite y la constante de viscosidad de los fluidos. De esto se observo que, debido a la diferencia dedensidad y de viscosidad de cada líquido, los cuerpos siente, un empuje hidrostático diferente y alcanzan una velocidad límite diferente (durante el movimiento) debido a la presión y roce que ejerce el cuerpo acuoso sobre ellos. Se concluye que el volumen del sólido irregular medido usando el principio de fue de V= (2 ± 2) cm3, que la densidad del jabón utilizado para las pruebas es ρjab= (1± 2)g/cm3 y su constante de viscosidad junto a la de la glicerina es de (respectivamente) ηjab= (0.66 ± 0.12) kg/m.s y ηglic=(0.4 ± 0.2)kg/m.s.




Introducción
Los fluidos bien sean líquidos o gaseosos, son unos de los sistemas físicos de mayor interés que se pueden encontrar a nuestro alrededor y, con el fin de estudiar su comportamiento y el de los cuerpos que se hallen en su seno (interior) osuperficie, este informe detallara la información relacionada con dos principios muy importantes , uno de ellos es el Principio de Arquímedes y el otro es la Ley de Stokes, los cuales permiten describir a un cuerpo líquido en estado de reposo o en movimiento; para ello la practica tiene por objetivos:
Determinar la densidad de objetos regulares usando el Principio de Arquímedes;
Determinar laviscosidad de fluidos newtonianos a partir de la ley de Stokes;
Medir la velocidad límite de un cuerpo que se encuentra en un movimiento de caída libre en el seno del fluido a partir de los datos recolectados de este movimiento.









Marco Teórico
Las sustancias, por lo general, poseen tres estados o fases de agregación, sólido, líquido y gaseoso; al conjunto de gases y líquido se les denominafluidos y, se define con este término a un cuerpo carente de elasticidad y rigidez, cuyas moléculas presentan gran movilidad y libertad de desplazamiento, esto se debe a la poca cohesión de sus componentes; suelen ceder con mucha facilidad a cualquier fuerza o interacción que altere su estructura física y adoptan la forma del recipiente que los contiene.
Si intentamos introducir un objeto en cualquierfluido líquido, por lo general ocurre que este asciende de nuevo a la superficie; es decir, sobre el cuerpo actúa una fuerza de empuje ascendente conocida como empuje hidrostático E la cual actúa sobre cualquier cuerpo sumergido total o parcialmente en el fluido y se debe a la presión que siente el cuerpo al estar en el seno del líquido e incluso en su superficie, y dado que esta aumenta conformese desciende en el interior del cuerpo acuoso, lo cual resulta en el empuje ascendente que siente el objeto.
La expresión matemática para este empuje fue determina por Arquímedes (científico griego, 287-212 a.c.) a partir de un principio que lleva su mismo nombre:
“El empuje hidrostático sobre un cuerpo que se encuentra sumergido total o parciamente en algún fluido es igual al peso del fluidodesplazado por dicho cuerpo”

Con E el empuje y M la masa del fluido.
También es posible utilizar este principio para calcular de forma indirecta el volumen de un sólido irregular; para ello, utilizando un cilindro graduado (por preferencia) y un volumen Vo de líquido en él (ver figura 01), en general agua; si introducimos el objeto colgando de un hilo y lo introducimos en el cilindro, ocurrirá un...