Práctica. hidrostática

PRÁCTICA. PRESIÓN HIDORSTÁTICA

OBJETIVOS.
Definir la palabra “Presión Hidrostática”. Medir la profundidad presentada en diferentes líquidos por diversas masas. Conocer la relación matemática entre presión relativa, presión absoluta y presión atmosférica. Obtener el valor de la presión atmosférica a la que se realiza el experimento. Calcular la presión hidrostática en función de la profundidady densidad de cada líquido. Graficar la presión relativa y absoluta en función de la profundidad.

INTRODUCCIÓN.
La PRESIÓN es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
Sus unidades son en el  S.I. la presión se mide en una unidad derivada que se denomina  Pascal (Pa), quees equivalente a una fuerza total de un Newton (N) actuando uniformemente en un metro cuadrado (m2).
P=0AdFdA∙s =Nm2=P ó =dinacm2

PROPIEDADES DE LA PRESIÓN EN UN MEDIO FLUIDO
a) La fuerza asociada a la presión en un fluido ordinario en reposo se dirige siempre hacia el exterior del fluido, por lo que debido al principio de acción reacción, resulta en una compresión para el fluido, jamásuna tracción.

b) La superficie libre de un líquido en reposo (y situado en un campo gravitatorio constante) es siempre horizontal. Eso es cierto sólo en la superficie de la Tierra y a simple vista, debido a la acción de la gravedad no es constante. Si no hay acciones gravitatorias, la superficie de un fluido es esférica y, por tanto, no horizontal.

c) En los fluidos en reposo, unpunto cualquiera de una masa líquida está sometida a una presión que es función únicamente de la profundidad a la que se encuentra el punto. Otro punto a la misma profundidad, tendrá la misma presión. A la superficie imaginaria que pasa por ambos puntos se llama superficie equipotencial de presión o superficie isobárica.

PRESIÓN HIDROSTÁTICA.
Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes sobreel fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no seríannecesariamente perpendiculares a las superficies.
Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión:

Donde, usando unidades del SI,
 es la presión hidrostática (P);  es la densidad del líquido (Kg/m2);  es la aceleración de la gravedad (m/s2);  es la altura del fluido (m).  es la presiónatmosférica.

MATERIAL.
* Líquidos de diferente densidad.
* 1 Probeta de 500mL
* 1 Tubo lastrado
* Balines
* Balanza granataria
* Vernier
* 1 Vaso de precipitados de 50mL

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
* Llenar la probeta con uno de los líquidos, introducir el tubo de lastrado sin balines y medir la profundidad h que alcanza su base, así como las magnitudesnecesarias para calcular la presión hidrostática correspondiente.
* Repetir procedimiento, pero agregando 3 balines en el interior del tubo lastrado, y determine la profundidad alcanzada, luego agregue otros 3, y así sucesivamente.
* Tomar con la pipeta un volumen de 50 mL de un líquido y determinar la masa para calcular la densidad. Repita todo el proceso anterior con cada uno de los líquidosrestantes.
No. De balines en el tubo | Profundidad de la base del tubo h, en cm |
| Líquido 1 | Líquido 2 | Líquido 3 | Líquido 4* |
0 | 12.2 | 13.2 | 14.6 | 18 |
3 | 13.4 | 14.4 | 15.9 | 18.6 |
6 | 14.6 | 15.6 | 17.3 | 19.2 |
9 | 15.8 | 17 | 18.8 | 19.8 |
12 | 17 | 18.3 | 20.2 | 20.3 |
15 | 18.2 | 19.7 | 21.8 | 21 |
*Fueron evaluados con 1 a 5 balines respectivamente.

ANALISIS...