problemas de fisica

Páginas: 8 (1970 palabras) Publicado: 22 de marzo de 2014
Olimpíada Argentina de
Física 2008
Instancia Nacional
Prueba Experimental
21 de Octubre de 2008

Antes de empezar a resolver la prueba lea cuidadosamente TODO el
enunciado de la misma.
NO escriba su nombre en ningún sitio de la prueba.
Escriba la solución en las hojas provistas y numérelas. Ejemplo: PE 2/5
(Prueba Experimental, hoja dos de cinco).
Recuerde que no puede utilizar ningúnelemento que no esté incluido en la
prueba, aparte de los útiles de escritura y de geometría.
Si necesita más hojas pídalas al Bedel. No use hojas personales.
No escriba respuestas en las hojas del enunciado pues no serán
consideradas.
Luego de finalizada la prueba, guarde el equipo utilizado en la bolsa
provista.
Entregue la prueba en el sobre de papel provisto. En el frente de ésteescriba su nombre claramente.

Mi tacho!!
Determinación del valor de la viscosidad del agua
Suponga que tiene un tacho cilíndrico con agua, que se descarga a través de una manguera de
largo L y diámetro interno D (ver figura).

h

L
E
S

El punto E (extremo de la manguera por donde ingresa el agua) está al mismo nivel que el punto
S (extremo por donde sale el agua).
Mientras sale aguapor la manguera, la altura h de agua en el tacho varía con el tiempo. El caudal
Q de agua (volumen por unidad de tiempo) que sale a través de la manguera en un dado intervalo
de tiempo ∆t cumple:
ST

∆h
=Q ,
∆t

donde ST es la sección de tacho y ∆h es la variación de la altura h en el intervalo de tiempo ∆t .
Si el flujo de líquido en la manguera está regido por la ley de Poiseuille, elnivel de agua en el
tacho en función del tiempo esta dado por:
h (t ) = h0 e − β t
(1)
con
ρ g π R4
(2)
β= a
8 ST η a L
en donde: L es la longitud de la manguera, R es el radio interno de la manguera, ST es la sección
del tacho, ρa es la densidad del agua, ηa es la viscosidad del agua (la cual sólo depende de la
temperatura) y g es la gravedad.
Materiales provistos
Tacho de plásticocon regla y orificio.
Dos recipientes de plástico, uno con agua.
Manguera de diámetro interno D = 4,0 mm y de longitud LT.
Apoyo de telgopor.
Trapo para secar.
Paño absorbente.
Cinta adhesiva de papel.
Tijera.
Cronómetro.
Cinta métrica (pegada en la mesa de trabajo).
Hojas milimetradas.
Hojas blancas.

Datos útiles:
Sección del tacho con manguera
ST = 164,4 cm2.
Diámetro interno dela manguera
D = 4.0 mm
Densidad del agua
ρa= 1,00 g cm-3.
Gravedad
g = 979 cm s-2

Armado del equipo experimental
Con los elementos disponibles arme un sistema de forma adecuada para estudiar la descarga de
agua a través de una manguera de longitud L.
Para tener en cuenta:
Procure que el último tramo de manguera (aproximadamente 3cm) esté dispuesto de
forma horizontal y al mismo nivelque el extremo por donde ingresa el agua. El resto de
la manguera puede estar arrollada. Cuide que el agua descargue en el recipiente receptor.
Minimice las pérdidas de líquido en la unión manguera-tacho.
Procure que no se formen demasiadas burbujas de aire en la manguera.
Use el trapo de piso provisto como superficie de trabajo.
No desconecte la manguera del tacho hasta finalizar todas lasmediciones.
En caso de derrame del agua, solo se rellenará el tacho una vez
Toda actividad de secado es obligatoria para los participantes.

1) Realice un esquema del equipo experimental en el cual se identifiquen todos los
componentes. (0,3 pts)

Procedimiento de medición:
a- Cargue el tacho con agua hasta que el nivel de agua sea superior a 10,0 cm (medido desde
el centro del orificio desalida).
b- Mida, en forma ininterrumpida, el tiempo que tarda el nivel de líquido en pasar de la
altura h0 = 9,5 cm a la hA = 9,0 cm (tAL) y a la hB = 7,5 cm (tBL).
c- Repita los puntos a y b para diferentes largos (L) de la manguera de descarga, por lo
menos para10 longitudes diferentes entre el largo máximo LT y un mínimo de
aproximadamente 10 cm.
Sugerencia
Realice las mediciones...
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