Informe de Presión Hidrostática de Laboratorio de Fisica. PDF

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Es un informe acerca de la presión Hidrostática desarrado por los estudiantes de la universidad del altantico en la materia de Fisica, espero que les sea de mucha ayuda....

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PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE FÍSICA II CÓDIGO 21141

PRESIÓN HIDROSTÁTICA ANDRES FELIPE JANSEN OSORIO Profesor: Adriana Patricia Herazo Pérez. 23-08-2021 Laboratorio de Física II, Universidad Del Atlántico, Barranquilla. RESUMEN En este laboratorio se midieron los cambios en la presión en función de la profundidad en un fluido, la relación con dicha profundidad y la densidad del fluido en el cual se sumergió el manómetro. Palabras densidad.

claves:

profundidad,

presión,

ABSTRACT In this laboratory, changes in pressure were measured according to the depth in a fluid, the relationship with that depth and the density of the fluid in which the pressure gauge was submerged. Keywords: depth, pressure, density. 1. INTRODUCCIÓN El sistema consta de un recipiente en el cual se puede verter diferentes fluidos (Nafta, Agua, Miel). La profundidad máxima del sistema es de 3 metros. Las variables que se pueden medir y/o determinar en el sistema son: La profundidad h, la presión absoluta, Pabs. El sistema permite tener o no en cuenta la presión atmosférica.

La presión en un punto es definida como la razón entre la fuerza aplicada, F, por unidad de área, A, es decir: P = F/A (1) La presión puede ser expresada en unidades de: Pascal (N/m2), atmosferas, mmHg, torr, entre otras. Por otra parte, el principio fundamental de la hidrostática plantea que la presión en el interior de un fluido (denominada como presión hidrostática) es directamente proporcional tanto a la densidad del fluido, �, la profundidad dentro del sistema, �, y al valor de la aceleración de la gravedad, �, del lugar en el que se encuentre dicho fluido: Ph = pgh (2) Si, además, tenemos en cuenta la presión atmosférica, P , la presión neta, total o absoluta de un punto dentro de un fluido tomaría la forma: Pabs = Patm + pgh (3) Pabs = Patm + pgh

También se buscará comprender los conceptos de Presión Hidrostática, determinar experimentalmente la densidad relativa de los cuerpos y comprobar experimentalmente (SIMULACIÓN) la Presión Hidrostática. 2. FUNDAMENTOS TEORICOS Figura 1. Representación esquemática de la presión absoluta en un punto dentro de un fluido

3. DESARROLLO EXPERIMENTAL Ingrese al simulador de Phet colorado: Bajo presión 1.1.19 (colorado.edu)

Active la regla, cuadrícula y el manómetro (medidor de presión)

En cada caso llenar el sistema usando: nafta – Agua – Miel

Usando el barómetro, mida, en cada caso, la presión absoluta cada 0.2 metros de profundidad y registre los valores en la siguiente tabla.

Profundidad (m) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8

Agua Presión (kPa) 101,325 103,3 105,4 107,4 109,4 111,1 113,0 115,1 117,0 119,0 121,1 122,8 124,9 126,8 128,8

4. CÁLCULOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 4.1 Represente en un mismo gráfico la variación de la presión con la profundidad (P vs h) para cada líquido. R/

Miel Presión (kPa) 101,325 104,0 106,9 109,6 112,6 115,3 118,0 121,1 123,5 126,3 129,3 131,9 134,6 137,7 140,1

Nafta Presión (kPa) 101,325 102,7 104,1 105,5 106,9 108,3 109,7 110,9 112,3 113,7 115,2 116,5 117,7 119,1 120,5

R/ Agua: 199.45 Miel: 283.86 Nafta: 139.55 4.4 Determine el error relativo porcentual de las densidades calculadas en la experiencia, (investigar los valores aceptados para la densidad de cada fluido) R/ 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 80.055% 𝐸nafta = -20,146% 𝐸𝐸 𝐸𝐸𝐸 = 79,47% 4.5 ¿Qué significado físico tiene el Y intercepto de la gráfica en cada caso? R/ Tiene cómo significado físico el valor experimental de la presión atmosférica.

4.2 Determine la función de correlación de las variables del sistema. R/ y = 1,9547x + 99,457 y = 2,7819x + 98,56 y = 1,3676x + 100,02 4.3 Usando el valor de la pendiente hallada en el punto anterior, calcule el valor de la densidad de cada fluido (agua – Nafta – Miel)

4.6 ¿Qué relación existe entre la densidad del fluido con respecto a la variación de la presión? R/ Ya que la presión evidentemente cambia con la profundidad, si se comparan las distintas presiones para los 3 fluidos se observa que estas son un poco similares a bajas profundidades, pero conforme se va incrementando la profundidad se hace evidente que hay un cambio significativo en las presiones de estos 3. Las densidades

afectan a la presión hidrostática, ya que estos mantienen una relación directamente proporcional como lo podemos apreciar en las gráficas. 4.7 Compara los valores de la presión para cada uno de los fluidos a una misma profundidad. ¿Qué puedes decir al respecto? R/ Comparando los valores de cada uno de los fluidos a una misma profundidad, se puede deducir que a menor densidad menor presión atmosférica tiene dicho fluido, que quiere decir que es directamente proporcional. 4.8 Si se cambiara la forma del recipiente donde se encuentra contenido el fluido cambiarían los resultados de la presión obtenidos en la tabla 1. Explique R/ No, no cambiarían los valores de la presión obtenidos si se cambia el recipiente ya que la presión variaría con la gravedad y con la densidad de dicho objeto. 5. CONCLUSIÓN Gracias a esta práctica pude llegar a la conclusión de que la presión hidrostática dentro de un fluido solo dependerá de la densidad del fluido y la profundidad a la que se encuentre sumergido, por esta razón un ejemplo claro de ello son las cabinas de los aviones que deben ser presurizadas y herméticas, puesto que la presión fuera de estos es mucho menor debido a la altitud a la que estos se encuentran. 6. BIBLIOGRAFÍA [1] Serway, Raimond. “Física”, tomo I, 3a. edición; [2] Sears - Semansky, “Física”, 1a. edición, 6a. reimpresión 1975 Pág....