MECÁNICA DE FLUIDOS
For Love At Art
,Contenido
DENSIDAD DE UN CUERPO .......................................................................................................................1
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS ........................................................................................................................1
FUNDAMENTO FÍSICO .................................................................................................................................2
PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS .......................................................................................................................2
Densidad del objeto .........................................................................................................................2
Viscosidad ........................................................................................................................................3
EQUILIBRIO ..............................................................................................................................................4
DENSIDAD DE UNA VELA..........................................................................................................................5
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS ........................................................................................................................5
PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS .......................................................................................................................6
DENSIDAD DE UNA DISOLUCIÓN..............................................................................................................1
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS ........................................................................................................................1
FUNDAMENTO FÍSICO .................................................................................................................................2
PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS .................................................................................................................2
OBTENCIÓN DE LOS DATOS ..........................................................................................................................2
CONCLUSIÓN............................................................................................................................................4
,I. Capítulo 1
Densidad de un cuerpo
Introducción y objetivos
Se define a la densidad como la relación entre la cantidad de masa y la unidad de
volumen, al ser variable conforma una función de la temperatura, puesto que según
aumenta la temperatura disminuye la densidad, y de la presión; aunque en líquidos, las
presiones normales se pueden considerar independiente de la misma:
masa 𝑘𝑔
ρ= ( 3)
volumen 𝑐𝑚
Los objetivos de esta práctica son:
➢ Poder comprender las propiedades y características de los fluidos a través de un
razonamiento lógico y experimental.
➢ Obtener la densidad de un cuerpo del cual no sabemos de qué material está
compuesto.
➢ Comprobar teórica y experimentalmente la influencia de la viscosidad
Material usado:
➢ Probeta calibrada
➢ Agua
➢ Balanza de precisión
➢ Un objeto del cual no sabemos qué material lo forma
1
,Fundamento físico
La densidad () es la relación entre la cantidad de masa y la unidad de volumen,
al ser variable conforma una función de la temperatura, puesto que según aumenta la
temperatura disminuye la densidad y de la presión, aunque en líquidos, las presiones
normales se pueden considerar independiente de la misma:
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑘𝑔 𝑔 𝑘𝑔 𝑘𝑔 𝑔
ρ= [ 3] [ 3 ] [ ] [ 3 ] [ ]
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚 𝑐𝑚 𝐿 𝑑𝑚 𝑚𝐿
Así la densidad está estrechamente relacionada con el peso específico (), el cual
es el peso de un líquido por unidad de volumen. Además, es función de la presión y de
la temperatura:
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑘𝑔 𝑁
γ= [ 3] [ 3]
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑚 𝑚
𝑊 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜
γ= =
𝑉 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜
𝑊 =𝑚∗𝑔
𝑚
𝑉=
ρ
Procedimiento y cálculos
Densidad del objeto
Para realizar el cálculo de la densidad del objeto, lo primero que hacemos es
pesar la masa del cuerpo con la balanza de precisión, obteniendo un valor de 22 g,
ponemos el agua en la probeta calibrada, observamos el volumen que hay antes de
introducir el objeto, en nuestro caso para realizar el cálculo diremos que él volumen es
de 11 cm3 y a continuación introducimos el objeto, en este caso se hunde debido a que
el agua no es viscosa, el volumen ha aumentado al introducir el objeto.
2
, Para determinar la densidad a partir de los datos obtenidos usamos la fórmula
de la densidad donde m es la masa del objeto, V la diferencia de volumen, y es la
densidad.
Masa del objeto = m = 22 g = 22*10-3 kg
Volumen = V = 11 cm3 = 11*10-6 m3
𝑚 22 ∗ 10−3 𝑘𝑔
ρ= = −6
= 2000 3
𝑉 11 ∗ 10 𝑚
El objeto usado durante la práctica era carbón.
Viscosidad
Los fluidos se pueden clasificar en dos tipos, viscosos o plásticos, un fluido es
viscoso cuando es sometido a un esfuerzo tangencial o cortante y se deforma
constantemente por pequeño que sea éste. En los líquidos reales, existen fuerzas de
cohesión entre las moléculas del mismo y de adherencia entre éste y las paredes del
recipiente que lo contiene, esto provoca que han desplazarse unas partículas respecto
a otras y se origine una fricción la cual se denomina perfil entre fricción interna o
viscosidad absoluta o dinámica.
3
,II. Capítulo 2
Equilibrio
Un objeto flota cuando la densidad de éste es menor que la del líquido en la en
el que se introduce, por ejemplo si el líquido en el que se introduce un objeto es el agua
para que el objeto flote o esté en equilibrio debe de tener una densidad menor que la
del agua, menor densidad implica un mayor equilibrio, por ejemplo, cuando se introduce
el hielo en un recipiente con agua el hielo al ser de una densidad igual o menor que la
del agua hace que éste flote, creando el equilibrio que se puede demostrar por el
principio de Arquímedes, al mismo tiempo, se pueden dar casos en los que un objeto no
esté en equilibrio dentro del agua por lo que se utilizaría una ayuda externa para poder
hacer que exista ese equilibrio, por ejemplo, si se introduce sal en el agua se puede
lograr que una vela consiga estar en equilibrio en lugar de hundirse.
4
, III. Capítulo 3
Densidad de una vela
Introducción y objetivos
Con esta práctica se intenta obtener el volumen de un cuerpo sin saber la
cantidad de líquido que contiene el recipiente, por lo que en esta práctica que hemos
realizado hemos usado agua como líquido y una vela cilíndrica para poder calcular el
volumen de esta.
Los objetivos de este experimento son:
➢ Poder comprender las propiedades y características de los fluidos a través de un
razonamiento lógico y experimental.
➢ Obtener el volumen y la densidad de un objeto, es este caso de una vela.
➢ Comprobar que no todos los materiales se hunden.
Material usado:
➢ Un recipiente con agua
➢ Una vela
➢ Balanza de precisión
➢ Un metro
5
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,Contenido
DENSIDAD DE UN CUERPO .......................................................................................................................1
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS ........................................................................................................................1
FUNDAMENTO FÍSICO .................................................................................................................................2
PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS .......................................................................................................................2
Densidad del objeto .........................................................................................................................2
Viscosidad ........................................................................................................................................3
EQUILIBRIO ..............................................................................................................................................4
DENSIDAD DE UNA VELA..........................................................................................................................5
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS ........................................................................................................................5
PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS .......................................................................................................................6
DENSIDAD DE UNA DISOLUCIÓN..............................................................................................................1
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS ........................................................................................................................1
FUNDAMENTO FÍSICO .................................................................................................................................2
PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS .................................................................................................................2
OBTENCIÓN DE LOS DATOS ..........................................................................................................................2
CONCLUSIÓN............................................................................................................................................4
,I. Capítulo 1
Densidad de un cuerpo
Introducción y objetivos
Se define a la densidad como la relación entre la cantidad de masa y la unidad de
volumen, al ser variable conforma una función de la temperatura, puesto que según
aumenta la temperatura disminuye la densidad, y de la presión; aunque en líquidos, las
presiones normales se pueden considerar independiente de la misma:
masa 𝑘𝑔
ρ= ( 3)
volumen 𝑐𝑚
Los objetivos de esta práctica son:
➢ Poder comprender las propiedades y características de los fluidos a través de un
razonamiento lógico y experimental.
➢ Obtener la densidad de un cuerpo del cual no sabemos de qué material está
compuesto.
➢ Comprobar teórica y experimentalmente la influencia de la viscosidad
Material usado:
➢ Probeta calibrada
➢ Agua
➢ Balanza de precisión
➢ Un objeto del cual no sabemos qué material lo forma
1
,Fundamento físico
La densidad () es la relación entre la cantidad de masa y la unidad de volumen,
al ser variable conforma una función de la temperatura, puesto que según aumenta la
temperatura disminuye la densidad y de la presión, aunque en líquidos, las presiones
normales se pueden considerar independiente de la misma:
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑘𝑔 𝑔 𝑘𝑔 𝑘𝑔 𝑔
ρ= [ 3] [ 3 ] [ ] [ 3 ] [ ]
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚 𝑐𝑚 𝐿 𝑑𝑚 𝑚𝐿
Así la densidad está estrechamente relacionada con el peso específico (), el cual
es el peso de un líquido por unidad de volumen. Además, es función de la presión y de
la temperatura:
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑘𝑔 𝑁
γ= [ 3] [ 3]
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑚 𝑚
𝑊 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜
γ= =
𝑉 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜
𝑊 =𝑚∗𝑔
𝑚
𝑉=
ρ
Procedimiento y cálculos
Densidad del objeto
Para realizar el cálculo de la densidad del objeto, lo primero que hacemos es
pesar la masa del cuerpo con la balanza de precisión, obteniendo un valor de 22 g,
ponemos el agua en la probeta calibrada, observamos el volumen que hay antes de
introducir el objeto, en nuestro caso para realizar el cálculo diremos que él volumen es
de 11 cm3 y a continuación introducimos el objeto, en este caso se hunde debido a que
el agua no es viscosa, el volumen ha aumentado al introducir el objeto.
2
, Para determinar la densidad a partir de los datos obtenidos usamos la fórmula
de la densidad donde m es la masa del objeto, V la diferencia de volumen, y es la
densidad.
Masa del objeto = m = 22 g = 22*10-3 kg
Volumen = V = 11 cm3 = 11*10-6 m3
𝑚 22 ∗ 10−3 𝑘𝑔
ρ= = −6
= 2000 3
𝑉 11 ∗ 10 𝑚
El objeto usado durante la práctica era carbón.
Viscosidad
Los fluidos se pueden clasificar en dos tipos, viscosos o plásticos, un fluido es
viscoso cuando es sometido a un esfuerzo tangencial o cortante y se deforma
constantemente por pequeño que sea éste. En los líquidos reales, existen fuerzas de
cohesión entre las moléculas del mismo y de adherencia entre éste y las paredes del
recipiente que lo contiene, esto provoca que han desplazarse unas partículas respecto
a otras y se origine una fricción la cual se denomina perfil entre fricción interna o
viscosidad absoluta o dinámica.
3
,II. Capítulo 2
Equilibrio
Un objeto flota cuando la densidad de éste es menor que la del líquido en la en
el que se introduce, por ejemplo si el líquido en el que se introduce un objeto es el agua
para que el objeto flote o esté en equilibrio debe de tener una densidad menor que la
del agua, menor densidad implica un mayor equilibrio, por ejemplo, cuando se introduce
el hielo en un recipiente con agua el hielo al ser de una densidad igual o menor que la
del agua hace que éste flote, creando el equilibrio que se puede demostrar por el
principio de Arquímedes, al mismo tiempo, se pueden dar casos en los que un objeto no
esté en equilibrio dentro del agua por lo que se utilizaría una ayuda externa para poder
hacer que exista ese equilibrio, por ejemplo, si se introduce sal en el agua se puede
lograr que una vela consiga estar en equilibrio en lugar de hundirse.
4
, III. Capítulo 3
Densidad de una vela
Introducción y objetivos
Con esta práctica se intenta obtener el volumen de un cuerpo sin saber la
cantidad de líquido que contiene el recipiente, por lo que en esta práctica que hemos
realizado hemos usado agua como líquido y una vela cilíndrica para poder calcular el
volumen de esta.
Los objetivos de este experimento son:
➢ Poder comprender las propiedades y características de los fluidos a través de un
razonamiento lógico y experimental.
➢ Obtener el volumen y la densidad de un objeto, es este caso de una vela.
➢ Comprobar que no todos los materiales se hunden.
Material usado:
➢ Un recipiente con agua
➢ Una vela
➢ Balanza de precisión
➢ Un metro
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