3.5.1 Prueba N°1: Ley de Pascal ¿Por qué se observan variaciones en los los niveles niveles de los tubos? tubos? (si estos ocurren). Si se tienen dos recipientes comunicados y se vierte un líquido en uno de ellos en éste se distribuirá entre ambos de tal modo que, independientemente de sus capacidades, el nivel de líquido en uno y otro recipiente sea el mismo. Éste es el llamado principio de los vasos comunicantes, que es una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática.
Se simula el funcionamiento de un sencillo manómetro en "U" (una de las ramas está sumergida en el líquido y la otra está abierta a la atmósfera) que mide la presión ejercida por un líquido. El applet permite cambiar la profundidad de la medición así como la densidad del líquido en cuestión. Es de un ni!el básico y muy fácil de ejecutar. ermite !ariar la profundidad y naturale#a del líquido. Sir!e para a$an#ar el concepto de presión %idrostática y las !ariables que sobre ella afectan. Es descargable y utili#able tambi&n "o' line". til como pi#arra digital como autoaprendi#aje y como aprendi#aje autori#ado. ¿!"o se co"#ortar$n los niveles si en el tubo que los une% el a&ua estuviera 'uyendo? ebido a que el tubo se encuentra con un ori$cio en uno de sus e*tremos la presión atmosf&rica entra en juego no permitiendo que los tubos se llenen y siga con su recorrido normal ¿sica"ente a que equivale la #resi!n en la base de los tubos? +a fuer#a debida a la presión que ejerce un ,uido en la base de un recipiente puede ser mayor o menor que el peso del líquido que contiene el recipiente esta es en esencia la paradoja %idrostática. -omo es igual la altura del líquido en todos los !asos la presión en la base esla misma y el sistema de !asos comunicantes está en equilibrio ¿!"o se trans"ite la #resi!n con un 'uido en re#oso dentro de un tubo inclinado con relaciona co"o ocurre en un tubo en #osici!n vertical? Una característica fundamental fundamental de cualquier ,uido en reposo es que la fuer#a ejercida sobre cualquier partícula del ,uido es la misma en todas direcciones. Si las fuer#as fueran desiguales la partícula se despla#aría en la dirección de la fuer#a resultante. e ello se deduce que la fuer#a por unidad de super$cie la presión que el ,uido ejerce contra las paredes del recipiente que lo contiene sea cual sea su forma es perpendicular a la pared en cada punto. Si la presión no fuera perpendicular la fuer#a tendría una componente tangencial no equilibrada y el ,uido se mo!ería a lo largo de la pared *edu+ca una e,#resi!n e,#resi!n #ara #ara la #resi!n en un #unto dentro de un 'uido% anali+ando el dia&ra"a de s!lido libre.
¿!"o cree usted que el #eso unitario del 'uido a-ecta la #resi!n sobre el #unto anterior"ente anali+ado?
¿u$l es el valor de la #resi!n at"os-érica e,#resada en Pa% ""/&% "etros colu"na de a&ua% 0&-c"2 y en Psi? atmósfera / 012 mm3g atmósfera / 2 m.c.a. (metros de columna de agua) atmósfera / 4156514 S7 atmósfera / 2896 bar atmósfera / 2 896 a atmósfera / 2896 :a atmósfera / 2896 %a ra4que "#u6e 7s 7olu"en del 'uido y analice la &r$4ca. ite cinco casos #r$cticos en su vida co"o in&eniero% en la que el an$lisis de las #resiones de los 'uidos% ser$ i"#ortante #ara su dese"#e8o #ro-esional.
Prueba N°2: Ley de 9rqu"edes ("#u6e de un 'uido) *el volu"en de a&ua des#la+ado #or el cilindro% la altura del lquido y el #eso resultante en la balan+a% #uede veri4carse el #rinci#io de 9rqu"edes. btener #or "edio de un cuadro de c$lculos% el e"#u6e #ara los seis niveles en el bea0er. ;as$ndose en el anterior e,#eri"ento res#onda el si&uiente cuestionario: ¿
demás fluidos ejercen una fuer!a hacia arriba sobre todo cuerpo sumergido dentro del fluido, denominada fuer!a de flotación o fuer!a de empuje "#, esta fuer!a es la que hace que un objeto pare!ca más ligero. $ este fenómeno se le llama flotación. l fenómeno de flotación, consiste en la perdida aparente de peso de los objetos sumergidos en un líquido. sto se debe a que cuando un objeto se encuentra sumergido dentro de un líquido, los líquidos ejercen presión sobre todas las paredes del recipiente que los contiene, así como sobre todo cuerpo sumergido dentro del líquido. %as fuer!as laterales debidas a la presión hidrostática, que act&an sobre el cuerpo se equilibran entre sí, es decir, tienen el mismo valor para la misma profundidad. sto no sucede para las fuer!as que act&an sobre la parte superior e inferior del cuerpo. stas dos fuer!as son opuestas, una debido a su peso que lo empuja hacia abajo y la otra, que por la fuer!a de empuje, lo empuja hacia arriba. 'omo la presión aumenta con la profundidad, las fuer!as ejercidas en la parte inferior del objeto son mayores que las ejercidas en la parte superior, la resultante de estas dos fuer!as deberá estar dirigida hacia arriba. sta resultante es la que conocemos como fuer!a de flotación o de empuje que act&a sobre el cuerpo, tendiendo a impedir que el objeto se hunda en el líquido
¿!"o cree que sera el e"#u6e del 'uido si este tuviera di-erentes #esos s#ec4cos% viscosidades% y te"#eraturas? •
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ite cinco casos #r$cticos en los que el e"#u6e e6ercido #or un 'uido sea =til en la vida in&enieril. el submarino la ,otabilidad de un barco u otra na!e acuática los ;densiometros; artefactos para medir la densidad de ,uidos li:idos tal como la lec%e alco%ol. miel o gasolina asi detectar si estan adulteradosen plantas de tratamiento de aguas residuales.
Prueba N°3: 9n$lisis de 'otaci!n ¿Porque no 'ota en #osici!n vertical el bea0er vaco cuando es colocado sobre a&ua? El principio de asta que #eso ser$ estable el bea0er y >asta que #eso se >undir$% co"#are los valores obtenidos e,#eri"ental"ente y los obtenidos te!rica"ente. ¿ree usted que la ca#acidad de 'otaci!n ta"bién de#ende del $rea en contacto con el a&ua y del ta"a8o del reci#iente?
¿*ebido a que ra+!n o e,#licaci!n l!&ica los cuer#os que #resentan "ayor altura y #or ende "ayor inercia en el e6e % son "enos estables que los reci#ientes anc>os y ba6os?
Prueba N°@: stabilidad de un cuer#o 'otante laborar el &r$4co de valores de A6 vs Bn&ulo de inclinaci!n. alcular la #endiente de cada una de las rectas obtenidas (dA6dC)% "ostrar los c$lculos. btener la altura "etacéntrica. alcular la distancia ;D. ¿ara usted #ara "e6orar el e,#eri"ento o el a#arato?
¿Piensa que el "ovi"iento de la #lo"ada que "arca los $n&ulos en el 'otador% #or e-ecto de su #ro#io #eso a-ecta los resultados en al&una -or"a? ¿!"o cree usted que sera la estabilidad del barco si la base del reci#iente -uera curva% y no #lana co"o real"ente lo es?
