Laboratorio N°5 Fisica 2 Hidrodinamica

7/25/2019 Laboratorio N5 Fisica 2 Hidrodinamica

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

Facultad de Ingeniera Civil

Departament Acad!mic de Ciencia" #$"ica" Cicl%&'()'

EXPERIMENTO 5

Ley de vaciado de un depsito

Objetivo Temtico

E"tudiar l" cncept" de *idrdin$mica cm la ecuaci+n decntinuidad aplicad" al vaciad de agua en un recipiente,

Objetivo Especco

E" encntrar una cn"tante emprica C en el prce" del vaciad deuna -ureta .ue e"t$ g-ernad pr una curva e/pnencial,

Mate!ia"es

#uretaCrnmetr

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Recipiente cn agua,

ReglaMa!co Te!ico

', LA VELOCIDAD0 El cnceptctidian de velcidad "urgecuand apreciam"la rapide1o lentitud cn .ue"e mueve un cuerp, De

alguna manera relacinam" el de"pla1amientreali1ad cnel tiemp invertid en !l,

%, VELOCIDAD INS2AN2ANEA0 3FISICALA#4, Su e/pre"i+n viene

dada pr:

Dnde:

: Vectr velcidad in"tant$nea, Su unidad de medida en elSi"tema Internacinal e" el metro por segundo3 m/s4

0 Vectr velcidad media, Su unidad de medida en el

Si"tema Internacinal e" el metro por segundo3 m/s4

0 Vectr de"pla1amient, Su unidad de medida en el Si"tema

Internacinal e" el metro3 m4

5 t 0 Interval de tiemp .ue tiende a &6 e" decir6 un interval

in7nitamente pe.ue8, Su unidad de medida en el Si"tema

Internacinal e" el segundo3 s4

EL CAUDAL0 El caudal crre"pnde a una cantidad de agua .ue pa"a

pr un lugar 3canal6 tu-era6 etc,4 en una cierta cantidad de tiemp,

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9RINCI9IO DE #ERNOULL0 El principi de #ernulli dice .ue la "uma

de energa" ptencial : cin!tica6 en l" vari" punt" del "i"tema6 e"

cn"tante6 "i el ;u


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'$% El ;u


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Cm *em" cn"iderad .ue el ;uid e" incmpre"i-le entnce" '

%: la ecuaci+n de cntinuidad "e reduce a0

A1v1=A2v2

)undamento Te!ico

Cn"ideram" a una -ureta de "ecci+n S6 parcialmente llen cncierta cantidad de un agua de den"idad 6 .ue cntiene un ri7ci en"u parte in@erir, Supndrem" .ue pr el ri7ci6 a trav!" de !"te "ede"carga al e/terir un ;u


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Departament Acad!mic de Ciencia" #$"ica" Cicl%&'()'Cm la ma"a encerrada en el dep+"it en ciert in"tante e"t$ dadapr

m= Sy B

pdem" cm-inar am-a" ecuacine" : -tener la @unci+n .ue n"da el decrecimient del nivel de l.uid en @unci+n del tiemp0

Sdy

dt=Cy B

"eparand varia-le"

dy

y=

C

Sdt

B

integrand la ecuaci+n anterir

y=y0 exp (CS

t) B(

dndey&e" la altura de l.uid "-re el nivel del "umider cuand t&,

Pa!te e*pe!imenta"

U"arem" una -ureta cm dep+"it cilndric6 : agua cm l.uide/perimental,

Ante" de llenar la -ureta de-em" medir l" "iguiente" par$metr"0

Figura '

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S

a4 La di"tancia en cm .ue media entre la marca "uperir : la marcain@erir de la e"cala de la -ureta 3di"tancia Len la 7gura %46 l .uen" "ervir$ para cnvertir en altura" la" lectura" de vlumen vaciad3en cm4 .ue irem" *aciend "uce"ivamente

-4 La di"tancia en cm de"de la a-ertura de "alida *a"ta la marcain@erir de la e"cala de la -ureta 3di"tancia hen la 7gura %46 e"t n""ervir$ 3cm-inad cn la cnver"i+n entre lngitude" : vlHmene"

-tenida de la medida anterir4 para -tener en cada medida l"valre" deycuand leam" el vlumen de l.uid .ue .ueda en la-ureta,

V!a"e "-re la 7gura % .ue "i medim" la lngitud L.ue a-arca laparte graduada de la -ureta6 crre"pndiente a un vlumen ttal V&3pr e


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Departament Acad!mic de Ciencia" #$"ica" Cicl%&'()'adem$"

S=

V0

L BJ

Cm-inand B : BJ "e tiene de"pe


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Departament Acad!mic de Ciencia" #$"ica" Cicl%&'()'Seguidamente de"tap! cmpletamente : tmand medida" deltiemp .ue tarda en vaciar un vlumen de apr/imadamente cm ,

Se anta el tiemp : el vlumen vaciad 3V cm

4,A cntinuaci+n "e llena tra ve16 "e enra"a de nuev6 : a-riendde"tapand tme el tiemp .ue tarda en vaciar apr/imadamente Jcm, Se anta el nuev tiemp : el nuev vlumen 3V J cm4,

E"te prce" "e repite tanta" vece" cm "ea nece"ari6 vaciandcada ve1 cmm$" .ue la ve1 anterir *a"ta llegar a %'cm : prHltim "e mide *a"ta % cm antand el vlumen vaciad : el tiempcrre"pndiente "e llena la ta-la N'

-$ Tab"a N.-

Tiempo ( ) Volumen ( ) Altura y ( ) Ln y

Mida e" vo"umen V0 y "a a"tu!a / de "a bu!eta+

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V0 ( ) : h ( ) :

Obtencin de "a densidad de a0ua

9e"ar el matra1 vac6 lueg llene el matra1 cn agua enra1and unvlumen de7nid cn agua : pe"e el cn


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, A partir del valr de la pendiente -tenida6 determine el valr delce7ciente Cde la ecuaci+n B(,

1onc"usiones$

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Departament Acad!mic de Ciencia" #$"ica" Cicl%&'()'L" re"ultad" .ue -tuvim" "n cn"idera-lemente aceptad" :a .uecn"iderand el errr n7m de la" curva" -tenida" te+rica :e/perimentalmente,

La vi"c"idad del agua : el ;uini"teri de Agricultura Cmi"i+n nacinalde rieg9agina KAutre"0 >arc Antni #ell U, >ara 2ere"a 9in ,EL 9RINCI9IO DE #ERNOULL*ttp0QQ7"ica,laguia%&&&,cmQdinamica)cla"icaQle:e")de)nePtnQprincipi)de)-ernulliCread0 ' de ag"t del %&''Autr0 >+nica Gn1$le1 p$gina0 la gua

DE#IDO A LAS LI>I2ACIONES DEL ORD ONLINE 3NO 9UEDE WACER CI2AS XREFERENCIAS46 LO DE=Y ASI, 2E DE=Y 2ODOS LOS DA2OS ACERCA DE LAS9AGINAS VISI2ADAS,

REFUERCE SU APRENDIZAJE

1. Mida el tiempo de vaciado de un volumen definido de la bureta y calculetericamente el tiempo de vaciado aproximadamente del vaciado de labureta.

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