labo fisica 3


1.OBJETIVOS DE LA PRACTICA
Objetivo general
-Determinar en forma experimental el valor del coeficiente de descarga de un vertedero, mediante un ajuste de mínimos cuadrados
Objetivos específicos
-Validar al vertedero triangular de pared delgada como medio para controlar el caudal del experimento
2.JUSTIFICACION
Los vertederos son estructurs que tienes aplicación muy extendida entoro top desistemas hidráulicos y expresan una conidion especial de movimiento no uniforme en un tramo con notoria diferencia de nivel.
Normalmente desempeñan funciones de seguridad y control.
Un vertedero puede tener las siguientes misiones:
Lograr que el nivel de agua en una obra de toma alcance el nivel requerido para el funcionamiento de la obra de conducción.
Mantener un nivel casi constante aguas arribade una obra de toma, permitiendo que el flujo sobre el coronamiento del vertedero se desarrolle con una lamina liquida
Es el órgano de seguridad mas importante en una obra de toma evacuando las aguas en exceso
Permitir el control de flujo o cuadal en estructuras de caida

3,HIPOTESIS
Debe validarse la ecuación Qr = Cd k Hm, si hacemos K = Cd k , tenemos
Qr = K Hm.
Para linealizarla aplicamoslogaritmos logQr = log K + m log K
Haciendo:
Q*r = log Qr , K*= log K , H* = log H nos queda:
Q*r = K* +m H*
El valor de Qr puede determinarse experimentalmente midiendo el volumen de agua que se vierte por unidad de tiempo, en función de diferentes alturas H de carga. Los resultados se ajustan al ecuación de una recta según la ecuación 16 se emplea para determinar el Cd del vertedero, mientras quem se emplea para la formulación de la hipótesis
Hipostesis nula Ho : m = 5/2
Hipostesis alternativa H1 : ≠ 5/2

4. VARIABLES





N numero de medicion
1
2
3
4
5
Variable indepediente altura H
3,5 cm
3
2.5
2
1.5
Variable independiente tiempo
7.4 – 7.6 s
5.5 – 5,4 s
17.4 – 17.6 s
19.9 – 20.3 s
56.7-56.6 s
Variable dependiente W
1258.6 g
1188.8
1119.5
1148.8
949.1


5.MARCO TEORICO
El flujo ocaudal “Q” esta definido por:
Q = v x A = dV/dT
La forma directa de obtener el flujo o caudal real Qr es a traves de medir , el tiempo que toma llenar dicho flujo un recipiente de volumen conocido. En el presente experimento, se determinara su relación con el caudal ideal Q, a través del coeficiente de descarga
“Cd” tal que Cd = Qr/Q
Clasificación de los vertederos. Los vertederos se clasificande acuerdo a diversos aspectos:
Según el espesor de la pared:
- vertederos de pared delgada
Vertederos de pared gruesa
Los vertederos de pared delgada sirven para medir caudales con gran precisión, y los de pared gruesa, como integrantes de una presa u otra estructura hidráulica, se utiliza para controlar niveles, aunque también se pueden instrumentar como medidores de caudales.
La exactitudde la medida del caudal exige que el vertedero este bien ventilado. La ventilación tiene por objetivo introducir aire por debajo de la lámina vertiente, para que, por ambas caras de la lámina, actué la misma presión. La lamina en un vertedero no ventilado crea succión y es causal de errores en la determinación de caudales.
6.MARCO CONCEPTUAL
Para medidas en el flujo de fluidos se emplean en lapráctica de ingeniería numerosos dispositivos. Las medidas de velocidad se realizan con tubos de Pitot, medidores de corriente y anemómetros rotativos de hilo caliente. En estudios de modelos se utilizan con frecuencia métodos fotográficos. Las medidas se llevan a cabo mediante orificios, tubos, toberas, o boquillas, venturímetros y canales Venturi, medidores de codo, vertederos de aforo,numerosas modificaciones de los precedentes y varios medidores patentados. A fin de aplicar correctamente estos aparatos, es imperativo emplear la ecuación de Bernoulli y conocer las características y coeficientes de cada aparato. En ausencia de valores seguros de estos coeficientes, un aparato debe calibrarse para las condiciones de operación en que va a emplearse.
Las fórmulas desarrolladas para...