UNIVERIDAD DE LA SERENA –DEPARTAMENTO DE FISICA

Laboratorio 6: Aplicación de Ecuación de Bernoulli  

 2015  

1 Curso: Fenómenos Colectivos Profesora: Karina Avalos Vargas www.kavalos.cl

LABORATORIO 6

APLICACIÓN DE ECUACIÓN DE BERNOULLI INTRODUCCIÓN El siguiente trabajo se espera que sean capaces de planificar y diseñar una experiencia de laboratorio, discutir resultados y finalmente concluir en torno al análisis físico realizado a un fluido laminar al interior de un tubo de venturi.

OBJETIVOS • Identificar las variables físicas que intervienen en variación de presión y

velocidad de un fluido.

• Establecer relaciones empíricas (relaciones matemáticas obtenidas de los resultados experimentales) entre las diferentes variables involucradas en un flujo laminar.

• Aplicar el principio de conservación de la energía en un fluido.

• Medir y analizar presión y velocidades de flujo de aire en las secciones

transversales de un tubo de Venturi.

• Aplicar la Ecuación de Continuidad y de la Ecuación de Bernoulli.

• Desarrollar su capacidad para planificar y diseñar su actividad experimental.

MATERIALES • Ventilador • Tubo de Venturi • Manómetro fino • Soporte Universal • Manguera de Plástico • Calibre de Vernier.

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PROBLEMA El siguiente esquema se observa un tubo de Venturi (o efecto venturi), que consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado. Observe el dispositivo responda. a) Realice un análisis físico de lo que le sucede al fluido que ingresa a al tubo de Venturi, en este análisis debe incluir las variables involucradas en el sistema. b)¿Cuál sería la análisis teórico que debería hacer para calcular las velocidades y presiones del fluido que circula en el tubo? Explique.

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DISEÑO DEL EXPERIMENTO En este laboratorio deberá utilizar el dispositivo que muestra la figura 1, este consiste un tubo horizontal estrecho, conocido como tubo de Venturi, el cual puede utilizarse para medir la velocidad de flujo y diferencia de presión. El diseño experimental deberá ser definido en torno al montaje de la figura 1.

Figura 1: Montaje de tubo de Venturi

Elaboren su plan de trabajo a partir de su análisis teórico realizado y equipo que esta sobre sus mesas de trabajo, para ello debe considerar las variables que le permitirán calcular las velocidades y diferencias de presión de aire. Si encuentra necesario puede hacer gráficos con las variables con el fin de sean de una ayuda en su posterior análisis.

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EXPERIMENTACIÓN Una vez que hayan definido claramente el diseño experimental según el equipamiento disponible y el análisis teórico realizado, deberá ponerlo en práctica. Para ello deben tomar las siguientes precauciones antes de iniciar su trabajo • Monte el tubo de Venturi, el que se encuentra conectado con un manómetro,

asegúrese que éste último se encuentre perpendicular a la mesa. Véase figura 1.

• Cuide que el sistema quede bien nivelado observando la burbuja de nivel del aparato.

• La cantidad de líquido no debe superar la mitad de la capacidad del recipiente,

evite el contacto directo con el líquido.

• Asegure las mangueras a las uniones para evitar que se salgan y se derrame líquido. Encienda el ventilador con la regulación mínima , y eleve lentamente su nivel hasta tener un flujo considerable, CUIDE EL NO PROVOCAR TURBULENCIAS DE AIRE EN EL TUBO, PARA ELLO

NO SOBREPASE EL NIVEL AIRE. REFLEXIÓN Y ANALISIS 1. Escriba y responda todas las preguntas que le surgen al grupo antes, durante y luego de su experimentación. 2. ¿Cómo podría explicar las diferencias de presión y velocidad del fluido en las diferentes áreas?

3. Con los datos obtenidos calcule y analice en caudal en cada área

4. ¿Cómo podría calcular el trabajo realizado por el fluido en cada sección

trasversal?

5. Demuestre la ecuación utilizada para calcular la velocidad 2, a partir de lo experimentado

6. Investigue la utilidad en ciencia o tecnología que tiene este principio.

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LABORATORIO 8 APLICACIÓN DE ECUACIÓN DE BERNOULLI

NOMBRES: 1.

FECHA :

2.

I. REGISTRO DE VALORES CONSTANTES.

II. CÁLCULO DE VELOCIDADES Y PRESIONES PARA DISTINTOS NIVELES DE FLUJO

Nº

P1 – P2

[PA]

V2 EXPERIMENTAL

[m/s]

V2 TEÓRICA

[m/s]

V1 EXPERIMENTAL

[m/s]

V1 TEÓRICA

[m/s]

1

2

3

4

5