UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTELaureate International Universities

FACULTAD DE INGENIERACarrera de Ingeniera Civil

CURSO:Fsica IIDOCENTE:Ruiz Enriquez, Milton Osmar

TEMA:Informe Mecnica de fluidos Hidrosttica

PRESENTADO POR:Pairazaman Carbajal, Pier714801Lobato Javier, Juan Carlos 715674Chalan Sanchez, Yessel713767Heras Alvarado, Dante715305

CAJAMARCA - PER

2015

MECNICA DE FLUIDOS HIDROSTTICA

1. RESUMEN:

RESUMEN:Representar de forma grafica los resultados obtenidos experimentalmente, para que posteriormente se sometan a un anlisis del tipo de relacin existente entre la temperatura y el tiempo.

Representar en forma grfica en un papel semilogaritmico el decaimiento exponencial de las variables en cuestin.

Determinacin experimental de la ley de enfriamiento de un cuerpo. Estudio de la ley de enfriamiento de Newton

Introduccin

La ley de enfriamiento de Newton enuncia que, cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido por unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conduccin, conveccin y radiacin, es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre el cuerpo y dicho medio externo, siempre y cuando este ltimo mantenga constante su temperatura durante el proceso de enfriamiento.

Para verificar este planteamiento, dispondremos de un equipo al cual le suministraremos calor a travs de una fuente y luego cesaremos la fuente para que acte la naturaleza y llegue a un equilibrio trmico con el medio ambiente.

Objetivos:Objetivos generales: Estudiar y analizar experimentalmente la curva de enfriamiento de newton y la ley cero de la termodinmica.

Objetivos especficos: Estudiar el comportamiento de la temperatura de un lquido caliente que se enfra hasta alcanzar la temperatura del medio ambiente. Determinarla ecuacin emprica de la ley de enfriamiento de Newton. Determinar la constante de enfriamiento .

2. MONTAJE EXPERIMENTAL

MATERIALES Y EQUIPOS: Sensor de temperatura vernier: Se usa para medir la fuerza de un cuerpo, el cual se conecta directamente a l.

01 LabQuest2: Instrumento que sirve para recopilar los valores de cualquier variable con los sensores. Con este instrumento podemos obtener los datos y las grficas en nuestros diversos experimentos

Cocina elctrica:

Vaso de precipitacin

Diagrama de flujo

3. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS : Tabla N1: tiempo y temperatura:NT(s)T(C)

1085.2

2382.5

3680.8

4979

51277.7

61576.5

71875.4

82174.6

92473.9

102773.1

113072.5

123371.9

133671.2

143970.5

154270.1

NT(s)T(C)

164569.5

174869.1

185168.6

195468.1

205767

216066.3

226365.7

236664.8

246964.4

257264.3

267563.5

277863

288162.5

298461.9

308761.5

Temperatura incial To: 85.2 cTemperatura ambiente Tm: 26.6 c

EMPUJETabla N2: objetofuerza (newton)Volumen del agua sin el cuerpo (mL)Volumen desplazado (mL)

airesumergido en agua potable

Bloque de madera0.190.0421025

A0.250.22191.51.5

B0.490.451933

C0.940.83115.75.7

D10.339.05325125

*Qu indican los resultados?A travs de la aplicacin de los principios de pascal y Arqumedes se consigui medir la fuerza que ejerce un fluido para as calcular su densidad utilizando formulas conocidas. *Qu se ha encontrado? Se ha encontrado datos como la fuerza de un elemento, en el aire y sumergido en el agua, su volumen y densidad.*Qu es importante de los resultados obtenidos?

La aplicacin de los principios de pascal y Arqumedes pues estos nos ayudaron a conocer la densidad y el volumen de un elemento.

*Qu ambigedades existen?

Una ambigedad es que si puede ser factible que exista algn error, pues la fuerza que se le ejerce al pndulo para que oscile la barra es inexacta y se puede considerar un error humano.

* Se puede evitar el error experimental?

Los errores de este tipo son inevitables, dado que no existe ningn aparato de medicin perfecto. Y los errores humanos deben ser, si no eliminados, reducidos a lo mnimo posible. Del nivel de imprecisin en un experimento pueden deducirse diferentes resultados en un experimento. Por eso, es muy importante proporcionar el valor medido como el error estimado por su obtencin.

* De qu fue resultado el error experimental?

Unerror experimentales una desviacin del valor medido de una magnitud fisica al valor real de dicha magnitud.

* Si no se puede evitar, Est dentro de la tolerancia del experimento?

S, ya que este tipo de errores se tiene consideracin en este tipo de experimentos realizados, con sistemas elaborados especialmente para este tipo de mediciones.

* En caso de ser resultado del diseo del experimento cmo es posible mejorar el experimento?

El efecto de estos errores puede ser minimizado al mejorar y refinar las tcnicas de experimentacin as como el repetir las medidas varias veces de forma tal que las medidas errneas se hagan estadsticamente insignificantes.

1. Hacer una comparacin entre los dos resultados obtenidos anterior mente.

Comparacin entre datos: Fuerza de empuje Dato aplicando ecuacin 2: 0.14715 Dato aplicando ecuacin 3: 0.152. Con los datos de la tabla 1 determinamos la densidad del cuerpo de madera. Considerando: y la definicin de densidad

Densidad de la madera, experimentalmente: 0.788

3. Error de la densidad experimental en relacin con la densidad terica Densidad experimental: 0.788Densidad terica: 0.8Error: 1.41988%4. Es posible mejorar el experimento?El experimento si se pude mejorar, usando instrumentos de mayor precisin para la toma de datos, como por ejemplo para la del volumen, y tambin si se usa un objeto diferente a la madera, ya que esta absorbe el agua, con lo cual varan los datos.

PROCESAMIENTO DE DATOS:

Las los valores de la tabla 1, los determinamos en forma directa al tomar las medidas respectivas.

Volumen inicial del agua (mL)190

Volumen final del agua con el cuerpo de madera sumergido en equilibrio (mL)200

Volumen final del agua con el cuerpo de madera sumergido completamente (mL)205

Con los datos obtenidos en la tabla 1 para el cuerpo de madera, determinamos la fuerza de empuje, usando la ecuacin (2) y (1 g/cm3 )

Fuerza de empuje del agua, sobre el bloque de madera: 0.14715 newton. (ecuacin 2) Densidad experimental del agua: 0.981

Para calcular el volumen desplazado en la tabla 2 usamos los mismos datos de esta tabla.

Madera: 22 mL Masa A: 1.5 mL Masa B: 3 mL Masa C: 5.7 mL Masa D: 125 mL

Con los datos de la tabla 2 para el cuerpo de madera y la ecuacin (3), determinamos la fuerza de empuje.

Fuerza de empuje del agua, sobre el bloque de madera: 0.15 newton. (ecuacin3)

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se concluye a travs de la experimentacin realizada que conociendo ciertos datos de un elemento de estudio como es su gravedad y volumen se puede determinar su densidad, a travs de la aplicacin de los principios que rigen la hidrosttica.Se recomienda tener mayor variedad de materiales para calcular su densidad, pues la experimentacin a travs de esferas y bloques de madera se torna insuficiente a la hora de comparar diversos resultados.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICASLeyva, H., (2012). Fsica II Teora, problemas Resueltos y Propuestos. Lima: Moshera. S.R.L Serway R. y Jewett, J., (2004). Fsica II Texto basado en clculo. Mxico: International Thomson Editores S.A

6. ANEXOS:

Anexo 1:Tabla N1: Volumen inicial del agua (mL)190

Volumen final del agua con el cuerpo de madera sumergido en equilibrio (mL)200

Volumen final del agua con el cuerpo de madera sumergido completamente (mL)205

EMPUJETabla N2: objetofuerza (newton)Volumen del agua sin el cuerpo (mL)Volumen desplazado (mL)

airesumergido en agua potable

Bloque de madera0.190.0421025

A0.250.22191.51.5

B0.490.451933

C0.940.83115.75.7

D10.339.05325125

Anexo 2 Clculo de resultados detallando cada uno de los calculos realizados a fin de obtener los resultados.