PRÁCTICA "TEOREMA DE TORRICELLI"
ALUMNOS DE CUARTO SEMESTRE Y REPETIDORES, QUE CURSAN LA ASIGNATURA DE FÍSICA 2, EN ESTA ENTRADA ENCONTRARAN, LAS INSTRUCCIONES PARA REALIZAR LA ACTIVIDAD REFERENTE A LA COMPROBACIÓN DEL TEOREMA DE TORRICELLI, LAS CUALES DEBERÁN SEGUIR A LA LETRA.
TAMBIÉN ELABORARAN UN REPORTE POR ESCRITO DONDE RESPONDAN A LOS CUESTIONAMIENTO REALIZADOS Y EL PROCEDIMIENTO DE REALIZACIÓN DE LA ACTIVIDAD EXPERIMENTAL, A DEMÁS DE REALIZAR LA FILMACIÓN DE SU PRACTICA (RECORDAR QUE DEBEN PORTAR SU PLAYERA DEL UNIFORME) Y ENTREGAR EN UN USB, A MAS TARDAR EL DÍA 23 DE ABRIL DEL PRESENTE AÑO.
PRÁCTICA
VELOCIDAD DE SALIDA POR UN ORIFICIO
I. Objetivo
Estudiar el comportamiento de la velocidad de salida de un líquido a
través de un orificio practicado en la pared de un recipiente.
1. Un
recipiente de 2 litros, con su tapadera correspondiente. Por ejemplo, una
botella de refresco de 2 litros.
2. Un
recipiente (balde) con capacidad de al menos 2 litros.
3. Cinta
adhesiva
4. Agua
III. Introducción
El Teorema de Torricelli es una expresión
matemática que nos indica la velocidad de salida de un líquido a través de un
orificio practicado en la pared de un recipiente abierto a la atmósfera. La
forma explícita es:
Esta expresión puede obtenerse aplicando la
ecuación de Bernoulli a dos puntos de la figura 1, uno de ellos colocado en la
superficie libre del líquido y el otro en el orificio de salida. Debe
considerarse además que el nivel del líquido en el recipiente prácticamente no
disminuye. Es posible obtener una expresión para la velocidad de salida del
líquido para el caso en el que el nivel dentro del recipiente baja con una
velocidad no despreciable.
Figura 1
IV. Procedimiento
1. Realice
tres perforaciones en el recipiente (botella); procure que el diámetro de los
orificios sea de aproximadamente 2 a 3 mm y que estén alineados de manera
vertical. Se sugiere que las posiciones de cada orificio sean aproximadamente
las siguientes: el primero colocado a 5 cm desde la base del recipiente, el
segundo ubicado aproximadamente en su parte media y el tercero a unos 8 cm del
anterior, tal como se observa en la figura 2.
Figura 2
2. Para
hacer los orificios utlice un clavo caliente, o mejor aún, con un taladro y la
broca del diámetro adecuado. Procure que al momento de efectuar los orificios
el clavo o la broca estén perpendiculares a la pared del recipiente. Verifique
también que los orificios queden limpios de material del propio recipiente y
alineados entre sí.
3. Tape
los orificios con cinta adhesiva y llene el recipiente con agua.
4. Destape
el orificio situado en la parte media y observe lo que ocurre con la velocidad
de salida del agua conforme el nivel en el recipiente desciende. Utilice el
otro recipiente para evitar derramar líquido.
5. Vuelva
a llenar el recipiente con agua y ahora destape los tres orificios y observe el
comportamiento de la velocidad de salida líquido del, así como el alcance
horizontal que tiene cada uno.
6. Vuelva
a tapar los orificios y llene nuevamente el recipiente con agua. Coloque la
tapa del recipiente, procurando que quede bien cerrado para evitar la entrada o
salida de aire.
7. Bajo
esas condiciones, destape únicamente el orificio del fondo y observe lo que
sucede con el líquido al salir por esta abertura. Intente explicar el fenómeno
que observa.
8. Tape
el orificio y vuelva a llenar el recipiente con agua sin colocarle la tapadera,
enseguida destape el orificio de la parte media y observe su velocidad de
salida. Ahora, sople fuertemente hacia el interior del recipiente por su
abertura superior de modo que se produzca una presión sobre el líquido y, bajo
esas condiciones, observe la nueva velocidad de salida del líquido ¿Se observa
alguna diferencia en la velocidad de salida sin soplar y soplando aire hacia el
interior del recipiente?
9. Tape
el orificio y llene nuevamente el recipiente sin colocar la tapadera. Bajo esas
condiciones, destape el orificio de la parte media. Usando un procedimiento
similar al del punto anterior, succione al máximo posible el aire del interior
del recipiente y observe si se producen cambios en la velocidad de salida del
líquido por el orificio.
10. Trate
de ser sistemático en sus observaciones para determinar el comportamiento de la
velocidad de salida de un líquido por un orificio praciticado en la pared de un
recipiente.
V. Actividades a realizar
1. Describa
el resultado obtenido cuando se realizó el experimento señalado en el paso
número 4 de este objetivo.
2. Sintetice
el resultado que se obtuvo cuando se realizó el experimento indicado en el paso
número 5.
3. Explique
el resultado que se obtuvo cuando se realizó el experimento descrito en el paso
número 8.
4. Describa
el resultado obtenido cuando se realizó el experimento indicado en el paso
número 9.
5. Describa
el resultado obtenido cuando se realizó el experimento indicado en el paso número
10.
6. A
partir de sus observaciones, describa el comportamiento de la velocidad de
salida del líquido por el orificio del recipiente para los casos siguientes:
i) Si el recipiente está abierto a
la atmósfera.
ii) Si se ejerce una presión por
encima de la atmosférica en la superficie del líquido en el recipiente.
VI. Consultas y Preguntas
1. Si en
el recipiente utilizado se sustituye el agua por mercurio, ¿cómo considera que
sería la velocidad de salida del líquido, comparada con el caso en el que se
usó agua? Explique su respuesta.
2. Utilizando
la ecuación de Bernoulli, obtenga la velocidad de salida de un líquido a través
de un orificio practicado en la pared de un recipiente abierto a la atmósfera.
Para ello tome en cuenta el diagrama de la figura 1.
3. Los
orificios realizados en el recipiente pueden tener distinta forma y tamaño.
¿Considera que esto afecta a sus resultados? Explique.
porque el lo a creaado todo y si leen bien la bibia notaran que cosas que an sacado os cientifics considen con lo que esta escrito en e ibro y cosas que segun se inventan ya estaba escrito que iva a suceder todo ya estaba paneado
ResponderEliminarDios
ResponderEliminartacos de huevo
ResponderEliminarcual es la forma explicita ya no aparece
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