UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA. FÍSICA II PRÁCTICA 38 PRINCIPIO DE PASCAL. OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE:

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1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA. FÍSICA II PRÁCTICA 38 PRINCIPIO DE PASCAL. OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE: ESTUDIAR LAS APLICACIONES DEL PRINCIPIO DE PASCAL. OBSERVAR LA TRANSMISIÓN DE FUERZAS DE LA PRENSA HIDRÁULICA, MEDIANTE EL PRINCIPIO DE PASCAL.

2 38.1 MARCO TEÓRICO. En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley que se resume en la frase: la presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido. Las aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos, en los frenos hidráulicos y en los puentes hidráulicos FORMULACIÓN MATEMÁTICA. P 1 = P 2 Donde P = F A 38.3 MATERIALES. Entonces F 1 A 1 = F 2 A 2 1 Soporte universal doble. 1 Juego de jeringas. 1 Tubo delgado. 1 Masa de hierro. 1 Píe de rey. 1 Balanza granataria. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRINCIPIO DE PASCAL. 201

3 38.4 DIAGRAMA PARTE EXPERIMENTAL. 1. Colocar el sistema según muestra el diagrama. 2. Mide con el Pie de rey los diámetros internos de las jeringas. D 1:. D 2:. 3. Determina las áreas transversales que posee cada jeringa. A 1:. A 2:. 4. Con la balanza granataria determina el valor de masa. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRINCIPIO DE PASCAL. 202

4 M:. Kg 5. Según el diagrama, observa que la jeringa con A 1 esté llena de agua, luego coloca la masa sobre el embolo A 2 y empuja el embolo A 1. Anota tus observaciones. 6. Calcula fuerza que fue aplicada en el embolo A 1.. F 1:. 7. Según el diagrama, observa que la jeringa con A 1 esté vacía, luego coloca la masa sobre el embolo A 1 y empuja el embolo A 2. Anota tus observaciones.. 8. Calcula fuerza que fue aplicada en el embolo A 2. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRINCIPIO DE PASCAL. 203

5 F 2:. 9. Realice el grafico para las 2 propuestas del sistema. CONCLUSIONES:. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRINCIPIO DE PASCAL. 204

6 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA. FÍSICA II PRÁCTICA 39 PRINCIPIO DE BERNOULLI. OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE: ESTUDIAR LAS APLICACIONES DEL PRINCIPIO DE BERNOULLI. ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO DE UN FLUIDO QUE SE MUEVE A LO LARGO DE UNA CORRIENTE DE AGUA.

7 39.1 MARCO TEÓRICO. El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una corriente de agua y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido ORMULACIÓN MATEMÁTICA. P ρv ρgh 1 = P ρv f 2 + ρgh 2 P ρv2 = P ρv 0 2 P P 0 = 1 2 ρv2 Donde: P: Es la presión estática a la que está sometido el fluido, debida a las moléculas que lo rodean. ρ: Densidad del fluido. v : Velocidad de flujo del fluido. g: Valor de la aceleración de la gravedad (9. 81 m s2 en la superficie de la Tierra). h: Altura sobre un nivel de referencia. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRINCIPIO DE BERNOULLI. 206

8 39.3 MATERIALES. 1 Recipiente con agua 1 Beaker o vaso precipitado 2 Probetas 1 Pieza de Manguera Transparente 1 Cinta métrica o Regla graduada 39.4 DIAGRAMA PARTE EXPERIMENTAL. 1. Para realizar esta práctica: se necesita llenar con el líquido proporcionado, uno de los recipientes hasta el borde superior. 2. Colocar una pieza de manguera dentro del recipiente con el líquido, y el otro extremo de la manguera en otro recipiente vacío. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRINCIPIO DE BERNOULLI. 207

9 3. Colocar ambos recipientes a la misma altura, dar un soplo en el recipiente con el líquido y anotar sus observaciones.. 4. Mover uno de los recipientes a una altura que proporcionará el instructor. h: m. 5. Calcule la velocidad en la altura máxima de la manguera, y la velocidad final con la que sale el líquido en el recipiente de abajo. 6. Realice el grafico del sistema. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRINCIPIO DE BERNOULLI. 208

10 CONCLUSIONES:. Actividad Complementaria. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / PRINCIPIO DE BERNOULLI. 209

11 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA. FÍSICA II PRÁCTICA 40 TEOREMA DE TORRICELLI. OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE: DEMOSTRAR QUE EL TEOREMA DE TORRICELLI CUMPLE V = 2gh COMPARAR LA ECUACIÓN DE BERNOULLI CON EL TEOREMA DE TORRICELLI. DEMOSTRAR LA ECUACIÓN DE CONTINUIDAD.

12 40.1 MARCO TEÓRICO. El teorema de Torricelli o principio de Torricelli es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. La velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio FORMULACIÓN MATEMÁTICA. V = 2gh Q = AV P ρv ρgy 1 = P ρv ρgy 2 v 2 2 v 1 2 = 2g(Y 1 Y 2 ) = 2gh v = 2gh v 1 A 1 = v 2 A 2 v 2 2 v 2 1 = v 2 [1 A A ] 1 v 2 2 = 2gh [1 A 2 2 A 1 2 ] = 2A 1 2 g A 1 2 A 2 2 (h) v 2 = 2gh A = πr 2 ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / TEOREMA DE TORRICELLI. 211

13 L f = A 1 2h 0 A 2 g 40.3 MATERIALES. 1 Recipiente. 1 Beacker. 1 regla graduada. 1 Agua DIAGRAMA. h 40.5 PARTE EXPERIMENTAL. 1. Llenar el recipiente con agua hasta la altura donde inicia el embudo de la botella. 2. Tomar la altura desde el orificio hasta el nivel del agua. h: m. 3. Destapar el agujero para que salga el agua. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / TEOREMA DE TORRICELLI. 212

14 4. Calcular la Velocidad con que sale el líquido, utilizando el teorema de Torricelli V =. 5. Comparar el resultado anterior, utilizando la ecuación de Bernoulli. V =. 6. Si el del agujero es d=0.1mm, determine el Caudal que fluye por el agujero. Q =. ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / TEOREMA DE TORRICELLI. 213

15 7. Dibuje el diagrama del sistema, indicando los valores obtenidos. CONCLUSIONES:. Actividad Complementaria. Se coloca una botella cilíndrica grande, con área de sección transversal de R 1 = Y A 1 =. Se drena a través de un agujero de diámetro 1 mm y A 2 =. La altura inicial es de 30.0 cm ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / TEOREMA DE TORRICELLI. 214

16 Determine el tiempo que tarda en vaciar la botella. - Realizar un cuestionario de 6 preguntas como minimo ESCUELA DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA II / TEOREMA DE TORRICELLI. 215

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