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    UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES GESTION I/2008

    FACULTAD DE INGENIERIAAREA DE FISICA Ing. Javier Mendoza Callata

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    EXPERIMENTO N 1

    BALANZA DE JOLLY

    1. OBJETIVO GENERAL

    Determinar en forma experimental la densidad de algunos objetos, mediante elsistema Balanza de Jolly, aplicando principios de la Hidrosttica.

    2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

    Medir las elongaciones de un resorte con el objeto colgante dentro y fuera

    del agua.

    Determinar en forma terica la densidad del objeto.

    Decidir sobre la igualdad o diferencia entre estos resultados, mediante unaprueba de hiptesis

    3. RESUMEN TERICO

    La balanza de Jolly, consiste en un resorte vertical, cuyo extremo superior est en

    contacto con un punto fijo y cuyo extremo inferior est en contacto con el objeto

    cuya densidad se quiere averiguar y que este mismo, por la, accin de su peso

    deforma el resorte una longitud X1 .

    Luego el mismo objeto colgante toma contacto con el agua y como oposicin de la

    fuerza de empuje, el resorte se deforma una longitud X2, menor a la anterior, tal

    como se muestra en la figura 1.

    Figura 1

    Ahora, aplicamos la segunda ley de Newton y la ley de Hoocke al esquema (a):

    Aplicando la segunda ley de Newton, la ley de Hoocke y el principio de

    Arqumedes al esquema (b):

    X1X2

    agua

    (a) (b)

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    Combinando (1) Y (2) se obtiene:

    (3)21

    1

    XX

    Xc

    =

    Siendo: c : densidad del objeto desconocido

    : densidad del agua = 1 gr./cm3

    X1: incremento de longitud del resorte con el objeto fuera del agua

    X2: incremento de longitud del resorte con el objeto dentro del agua

    Aplicando la propagacin de errores, en la ecuacin (3), se obtiene el error

    porcentual de la densidad del objeto desconocido:

    ( )(4)

    21

    2 21

    XX

    X pXpXp c

    +=

    La desviacin estndar de la densidad desconocida ser:

    ( )(5)X1

    2

    1

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    21

    xx SXSXX

    Sc

    +

    =

    Las hiptesis planteadas sern:

    H0: tericoc =

    H1: tericoc

    El estadstico seleccionado es el de t de Student que se calcula mediante lafrmula:

    (6)nc

    tericoc

    cS

    t

    =

    S: tc t(de tablas), se acepta H1 y se rechaza H0

    Dejamos al estudiante, la tarea de la deduccin de cada una de las frmulas

    prescritas.

    3. LISTADO DE MATERIALES Y EQUIPO

    Una prensa para fijacin

    Un resorte

    Objetos de densidad desconocida y de forma conocida

    Una balanza digital

    Una regla de 60 cm.

    Un vernier o nonio

    Una cubeta para agua

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    Figura 2

    4. DESARROLLO

    a) Mida la longitud inicial del resorte sin deformar

    b) Instale el sistema de la figura 2, pero sin la cubeta

    c) Deje descender el objeto, hasta que el resorte deje de alargarse

    d) Mida la longitud final del resorte y por diferencia determine X1

    e) Coloque la cubeta con agua y deje que el objeto descienda, de manera que

    el objeto solo, tome contacto con el agua.

    f) Mida la longitud final del resorte y por diferencia con la inicial determine X2

    g) Realice estas operaciones, por lo menos cinco veces y registre cinco datos

    de cada deformacin.

    h) Por otro lado determine la masa del objeto en la balanza y haciendo uso del

    vernier, mida las dimensiones del objeto y determine su volumen.

    5. CALCULOS

    a) Conociendo la masa y volumen del objeto, calcule la densidad terica

    ( ).

    b) Calcule los promedios de X1 y de X2 y mediante la ecuacin (3) determine la

    densidad experimental del objeto ( ).

    c) Calcule las desviaciones estndar de X1 y de X2 y luego sus errores

    porcentuales, con una confiabilidad del 95 %

    d) Mediante la ecuacin (4) calcule el error porcentual de la densidad

    experimental.

    e) Mediante la ecuacin (5) calcule la desviacin estndar de la densidad

    experimental

    f) Compare los resultados de y de

    Prensa de sujecin

    Resorte

    Objeto de densidad desconocida

    Cubeta de agua

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    g) Aplique la prueba de hiptesis para decidir sobre la igualdad o diferencia de

    estos resultados.

    h) Plantee las hiptesis

    i) Mediante la ecuacin (6) calcule el estadstico tc y compare con el

    estadstico de las tablas, con un 95 % de confiabilidad

    j) En base a esta comparacin, tome la decisin para aceptar o rechazar una

    de las hiptesis

    6. RESULTADOS

    Presente el valor encontrado de la densidad experimental de la siguiente forma:

    cpcc =

    En caso de aceptar la hiptesis alternativa H1, deber indicar la fuente del error

    sistemtico y explicar la diferencia entre los resultados

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    EXPERIMENTO N 1

    BALANZA DE JOLLYHOJA DE DATOS

    NOMBRE Y APELLIDOSFECHA. VISTO BUENO

    DETERMINACION DE LA DENSIDAD EXPERIMENTAL exp

    Elongaciones

    (cm.)

    Cuerpo 1 Cuerpo 2 Cuerpo 3

    X1

    X2

    X1

    X2

    X1

    X2

    X1

    X2

    X1

    X2

    Promedio X1

    Promedio X2

    DETERMINACION DE LA DENSIDAD TEORICA

    Cuerpos dimensiones (cm.)

    1

    2

    3

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    EXPERIMENTO N 2

    DESCARGA POR VERTEDEROS

    1. OBJETIVO GENERAL.-

    Determinar en forma experimental el valor del Coeficiente de Descarga de unvertedero, mediante un ajuste de mnimos cuadrados de datos de caudal

    volumtrico, frente a la altura de carga de lquido.

    2. OBJETIVOS ESPECFICOS.-

    Medir los caudales para cada altura de carga

    Recopilar los datos de caudales, frente a las alturas de carga

    Dimensionar el vertedero en estudio Comparar los resultados obtenidos con los tericos, mediante una prueba

    de hiptesis.

    3. RESUMEN TERICO.-

    Un vertedero es, una abertura practicada en un cuerpo slido de posicin vertical y

    que por dicha abertura fluye un lquido cuya superficie libre est en contacto con la

    atmsfera.

    Los vertederos pueden tener diferentes geometras, tales como rectangular,

    triangular, semicircular o trapezoidal, tal como se muestra en la figura 1

    Rectangular triangular

    Semicircular trapezoidal

    Figura 1

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    La cantidad de unidades de volumen que pasa a travs de la abertura en una

    unidad de tiempo, se denomina Caudal volumtrico y la altura de lquido fluyente

    medida desde la parte inferior de la abertura, hasta la superficie libre de este

    lquido se denominaAltura de Carga. Vea la figura 2.

    H : altura de carga

    V*: Caudal volumtrico

    Figura 2

    A continuacin estableceremos una ecuacin que permita realizar el clculo del

    caudal volumtrico, en trminos de la altura de carga y para ello adoptaremos un

    modelo de vertedero de cualquier geometra, tal como se muestra en la figura 3.

    Figura 3

    Adoptamos una regin diferencial del fluido con altura dy y rea dA

    Aplicando la Ecuacin de Bernoulli en los puntos 1 y 2 , se obtiene:

    (1)

    La velocidad de la superficie libre es casi cero ( v1 = 0) , v2 = v y adems, las

    presiones en los puntos 1 y 2 son iguales a la presin atmosfrica. Con estas

    consideraciones se tiene que la velocidad de salida de lquido por un lugar como loes el punto 2 es:

    Luego una cantidad infinitesimal de caudal volumtrico dV* ser igual al producto

    rea de la seccin y su velocidad de salida; esto es:

    )

    y

    dy

    H

    dA

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    Segn la ecuacin (2)

    (4)dAgydV 2* =

    Integrando la ecuacin (4)

    (5) =HV

    dAgydV0

    *

    0

    2*

    =H

    dAgyV0

    2* (6)

    Ahora aplicaremos la ecuacin (6) a un vertedero triangular, con el cual se cuenta

    en nuestro laboratorio. En la figura 4 se esquematiza este vertedero:

    El ngulo , se denomina Angulo de Escotadura, entonces:

    (7)bdydA=

    (8)yH

    bTg

    =

    2/

    ( ) (9)TgyHb = 2

    Reemplazando (9) en (7):

    ( ) (10)dyTgyHdA = 2

    Reemplazando (10) en (6) y efectuando la integracin:

    Bien, este es un caudal terico y en la prctica, el caudal real (V*real) es menor a

    V*, debido a las contracciones que sufren las lneas de corriente, producindose lo

    que viene a denominarse vena contrada. Por otro lado, las turbulencias que se

    producen durante el paso del fluido a travs de la abertura, hacen posible que este

    caudal se reduzca ms. La relacin entre V* y V* real se denomina Coeficiente de

    Descarga del Vertedero (Cd):

    de donde el caudal real ser:

    y

    Hdy

    b

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    Reemplazando (11) en (13):

    (14)25

    215

    8* HTggCV dreal =

    Tambin puede expresarse como:

    (15)nreal HKV =*

    Siendo:

    (16)TggCK c 215

    8=

    5.22

    5==n

    Los datos de V*real versus H pueden ajustarse por mnimos cuadrados, a laecuacin (15), mediante la regresin potencial:

    Tomando logaritmos a ambos miembros de la ecuacin (15) y se tiene:

    (17)HnKV real loglog*log +=

    Efectuando los siguientes cambios de variable:

    HX

    nb

    Ka

    VY real

    log

    log

    *log

    =

    =

    =

    =

    La ecuacin (16) se convierte en:

    (18)bXaY +=

    Es menester hacer notar que el valor de b=n deber salir con el ajuste, 2.5 o en su

    defecto 2.49999; todo depende del cuidado que se tenga al medir los caudales.

    Ahora, la Prueba de Hiptesis, para este experimento, consiste en comparar el

    valor del Coeficiente de Descarga con el valor uno y el valor del exponente con el

    valor 2.5

    S Cd = 1, entonces:

    Por lo tanto, las hiptesis planteadas son:

    H0: ;

    H1:

    Luego, la desviacin Estndar, del ajuste Y versus X o tambin denominado

    Error Tpico del ajuste Y versus X, es:

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    Los valores de Yestimado, se obtiene por tres mtodos:

    Reemplazando los datos de los valores de X en la ecuacin de ajuste con

    a y b ya determinados.

    Con la calculadora, digitando primero el valor de X luego pulsando la tecla

    Y;X .Si, por ejemplo el valor experimental de y es 1.25, entonces el valor

    de Yestimado ser 1.23. La diferencia representa una discrepancia entre

    valores obtenidos y valores esperados.

    En la hoja electrnica EXCEL de la computadora, seleccionando una celda

    y escribiendo dentro de sta, el signo =. Luego en la ventana de

    funciones, en el extremo superior izquierdo seleccionar funciones

    estadsticas y luego la funcin Error Tpico XY y tendr la siguiente ventana

    de dilogo:

    Coloque el cursor en la ventana de conocido Y y pinte la fila o columna de

    los valores de Y. Haga lo propio con los valores de X y pulse aceptar

    Por otro lado, las desviaciones estndar de la ordenada en el origen a y de la

    pendiente b, se obtienen mediante las siguientes ecuaciones:

    Luego el clculo del estadstico se realiza de la siguiente forma:

    Como ya se sabe, para tomar una decisin, se debe comparar con t de tablas.

    Por lo laborioso del proceso de clculo, se recomienda hacer uso de la hoja

    electrnica EXCEL, en el sistema Windows de computadora, asignando nombres

    especficos a las expresiones; as:

    ERROR TPICO XY

    CONOCIDO Y

    CONOCIDO X

    Argumentos de funcin ? X

    ACEPTAR CANCELAR

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    ( )

    ( )

    )(36

    (35)(34)

    (33)

    (32)

    (31)

    (30)

    (29)

    (28)

    (27)

    (26)

    RAIZb*DESbSDb

    RAIZa*DESaSDa

    X/YSDES

    COCIENTEbRAIZb

    COCIENTEaRAIZa

    DENOM

    nCOCIENTEb

    DENOM

    XCOCIENTEa

    XXnDENOM

    X**)SUMX(

    X^SUMX

    XUMXS

    ==

    ===

    =

    =

    =

    =

    =

    =

    =

    =

    2

    22

    2

    22

    Aqu presentamos un ejemplo

    X Y X^21,09 3,36 1,18811,61 4,64 2,59212,07 5,82 4,2849

    2,19 6,11 4,7961SUMX 6,96SUMx^2 12,8612DES 0,01463961DENOM 3,0032COCIENTEa 4,28249867COCIENTEb 1,33191263Da 0,03029549Db 0,01689535

    3. MATERIALES

    Un vertedero triangular, con compuerta deslizante.

    Dos cubetas de agua

    Un vaso de precipitados

    Una regla de 30 cm.

    Una balanza digital

    Un cronmetro

    4. DESARROLLO

    a) Disponga del vertedero triangular, sin altura de carga.

    b) Elija cinco alturas de carga midindolas con la regla desde el vrtice.

    c) Marque notoriamente los niveles correspondientes a cada altura de carga.

    d) Comience a llenar de agua el recipiente hasta el primer nivel, con la

    compuerta cerrada

    e) Mantenga constante el nivel de agua y en ese instante retire la compuerta

    sin dejar de echar agua.

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    f) Con el nivel constante reciba en el vaso una cierta cantidad de agua

    g) Mida el tiempo que tarda en recibir la cantidad de agua indicada.

    h) Pese en la balanza, la cantidad recibida, tarando el peso del vaso.

    i) La masa de agua es el volumen recibido y dividiendo entre el tiempo

    obtiene el caudal volumtrico V*, para la primera altura de carga

    j) Repita los pasos e) hasta h) unas cinco veces.

    k) Adopte como valor del caudal, el promedio de los cinco obtenidos

    l) Haga lo propio con las dems alturas de carga.

    m) Recopile los datos de caudal volumtrico V* versus altura de cargaH

    n) Efecte el ajuste potencial V* versus H, segn la ecuacin (15)

    o) Exponga el coeficiente de correlacin

    p) Mida el ngulo de escotadura

    6. CALCULOS

    a) Con el ajuste, obtenga el exponente n .

    b) De la ecuacin (16) obtenga el valor de la constante K y luego el valor del

    Coeficiente de descarga Cd

    c) Obtenga Ktericode la ecuacin (19) y a terico de la ecuacin (20)

    d) Calcule la desviacin estndar del ajuste SY/X mediante la ecuacin (21)

    e) Calcule la desviacin estndar de la ordenada en el origen, S a, mediante la

    ecuacin (22) y de la pendiente, Sb, mediante la ecuacin (23)

    f) Plantee las hiptesis nulas y alternativas.

    g) Calcule los estadsticos para la ordenada en el origen y para la pendiente

    con las ecuaciones (24) Y (25).

    h) Extraiga el valor de la t de Student, de la tabla, con una confiabilidad del

    95 % y 3 grados de libertad.

    i) Haga uso de la hoja electrnica EXCEL

    i) Compare los valores de los estadsticos y tome las decisiones

    7. COMENTARIO

    El coeficiente de descarga se aproximar a la unidad, si los bordes de las paredes

    del vertedero son tan afilados como sea posible

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    DESCARGA POR VERTEDEROS

    HOJA DE DATOS

    NOMBRE Y APELLIDOS

    FECHA. VISTO BUENO

    H1 (cm.)

    1 2 3 4 5 V*1(cm3/s)

    H2 (cm.)

    1 2 3 4 5 V*2(cm /s)

    H3 (cm.)

    1 2 3 4 5 V*3(cm3/s)

    H4 (cm.)

    1 2 3 4 5 V*4(cm3/s)

    H5 (cm.)

    1 2 3 4 5 V*5(cm /s)

    Angulo de escotadura ().

    H (cm.)

    V*(cm3/s)

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    EXPERIMENTO N 3

    DESCARGA POR ORIFICIOS

    1. OBJETIVO GENERAL

    Estudiar el fenmeno de escurrimiento de un lquido, a travs de un orificio

    practicado en la pared lateral externa de un recipiente de seccin constante,

    relacionando alturas de carga con tiempos de descenso de nivel y con alcances de

    los chorros producidos durante el proceso de evacuacin de este recipiente.

    2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

    Determinar el Coeficiente de Descarga del caudal volumtrico, mediante

    ajuste de mnimos cuadrados de, Tiempo de descenso, versus Altura de

    Carga. Determinar el Coeficiente de Velocidaddel lquido, mediante ajuste de

    mnimos cuadrados de, Altura de Carga, versus Alcance horizontal del

    chorro.

    Determinar el Coeficiente de Contraccin, conociendo los coeficientes

    citados antes, solo por una simple operacin de cociente.

    Realizar Pruebas de Hiptesis, a cerca de los tres coeficientes

    mencionados, comparando con la unidad.

    3. RESUMEN TERICO

    Primeramente, daremos definiciones de los coeficientes mencionados antes:

    Coeficiente de Descarga (Cd), es la relacin entre el caudal volumtrico real o

    experimental (V*real), respecto del caudal volumtrico ideal o terico (V* ideal)

    realV*=

    Coeficiente de velocidad (Cv), es la relacin entre la velocidad real (v real) de

    salida del lquido, a travs del orificio, respecto de la velocidad ideal del mismo

    (videal).

    Coeficiente de Contraccin (Cc), Es la relacin entre el rea de la seccin

    transversal de la vena contrada del chorro que pasa a travs del orificio (Areal),

    respecto del rea del orificio propiamente (A ideal)

    Estos coeficientes desde ya son menores o iguales a la unidad y adems son

    adimensionales.

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    El coeficiente de contraccin puede obtenerse mediante la siguiente expresin:

    (4)v

    d

    cC

    CC =

    Ahora, obtendremos expresiones que nos permitan relacionar las alturas de carga,

    con los tiempos de descenso y con los alcances horizontales y para ellos

    centraremos nuestra atencin en un modelo de recipiente cilndrico dispuesto en

    forma vertical, con base inferior cerrada y base superior abierta al exterior, tal

    como se muestra en la figura 1

    Llamemos vreal=v, entonces, segn la

    Ecuacin de Torricelli, la velocidad de

    Salida de todo lquido, a travs de unOrificio, es:

    (5)gzv 2=

    Aplicando la Ley de Conservacin de

    La masa a la parte diferencial:

    Figura 1

    caudalcaudal

    Segn (1)

    Siendo A y A0 las reas de las secciones del recipiente y del orificio

    respectivamente. Es claro que:

    Reemplazando, estos resultados y la ecuacin (5) en la ecuacin (7)

    z

    dzH

    D0

    D

    h

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    La ecuacin de la trayectoria parablica del chorro es:

    (13)2

    2

    2 idealv

    gSY =

    Despejando vreal de la ecuacin (2) y reemplazando este resultado en la ecuacin

    (13), se tiene:

    (14)vC

    gS

    vC

    gSY

    vrealv22

    2

    22

    2

    22==

    Segn la ecuacin (5), evaluando en z=H , reemplazando en (14) y efectuando

    algunas operaciones:

    (15)YC

    SHv

    2

    2

    4=

    La ecuacin (15) puede expresarse tambin as:

    (16)nMSH=

    Siendo:

    2

    4

    12

    =

    =

    n

    YCM

    v

    (17)

    El exponente n deber obtenerse con el ajuste el valor 2 o en su defecto 1.99999

    4. MATERIALES

    Un recipiente cilndrico con orificio, con visor y con soportes para apoyo

    sobre el suelo.

    Una cubeta y un recipiente alargado para recibir el chorro.

    Reglas de un metro metlica y de 2 metros hecha de madera Un vernier de 0.05 o 0.02 mm. de aproximacin

    Un cronmetro

    Tizas

    El recipiente cilndrico, posee un visor para determinar el nivel al que se encuentra

    la superficie libre del lquido, tal como se muestra en la figura 3.

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    La superficies libres de lquido, dentro del

    recipiente y dentro del visor, se encuentran al

    mismo nivel N, esto de acuerdo con el

    principio de Pascall

    Figura 3

    5. DESARROLLO

    Coeficiente de Descarga

    a) Disponga de un recipiente con visor al igual que el de la figura 3., con el orificio

    cerrado.

    b) Llnelo de agua hasta una altura de carga H = 1 m.

    c) Retire la tapadura del orificio y deje que la superficie libre descienda hasta una

    nueva altura de carga h = 50 cm. midiendo el tiempo transcurrido.

    d) Tan pronto como aprecie la nueva altura de carga cierre bien el orificio y

    anote el tiempo transcurrido.

    e) Repita esta operacin desde el inciso b) unas cinco veces y registre como

    primer par de datos t versus h, siendo t el promedio de los cinco tiempos.

    f) Ahora llene el recipiente, hasta un metro de altura de carga, con el orificio

    cerrado.

    g) Destape el orificio y deje descender la superficie libre hasta otra altura de carga

    h = 60 cm. y en ese instante cierre el orificio y registre el tiempo transcurrido.

    h) Repita el inciso g) unas cinco veces y registre el segundo par de datos t

    versus h.

    i) Haga lo mismo para las alturas de carga de 70, 80 y 90 cm. y llene la tabla 1

    j) Calcule los valores de L con la ecuacin (11) y llene la tabla 2l) Mida los dimetros del recipiente y del orificio con un vernier

    Coeficiente de velocidad

    m) Nuevamente llene el recipiente hasta una altura de carga H = 1 m. con el

    orificio cerrado.

    n) Destape el orificio y concentre su atencin en el punto de impacto del chorro,

    en el suelo.

    N

    visor

    recipiente

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    o) Luego de observar el punto de impacto, marque con una tiza y mida el alcance

    horizontal S desde la lnea vertical que contiene el plano del orificio, como en

    la figura 2.

    p) Repita cinco veces esta operacin y registre como primer par de datos H

    versus S, los 100 cm. y el promedio de los cinco alcances.

    q) Llene el recipiente hasta 90 cm. de altura de carga, con el orificio cerrado y

    luego deje salir el chorro apreciando el punto de impacto.

    r) Marque con una tiza el punto de impacto y meda el alcance horizontal.

    s) Repita el inciso g), cinco veces y registre el segundo par de datos.

    t) Haga lo mismo con alturas de carga de 80, 70 y 60 cm.

    u) Llene las tablas 3 y 4u) Mida la altura Y desde el suelo, hasta la parte central del orificio

    6. CALCULOS

    Coeficiente de Descarga

    a) Con los datos de la tabla 2 realice el ajuste lineal a la ecuacin (10)

    b) Del ajuste, obtenga el coeficiente de correlacin (r), la constante K, que es

    la pendiente de la recta.

    c) Determine el valor de Coeficiente de Descarga (Cd), mediante despeje de la

    ecuacin (12)

    Coeficiente de Velocidad

    d) Con los datos de la tabla 4, realice al ajuste potencial, a la ecuacin (16)

    e) Con el ajuste, determine el coeficiente de correlacin (r), la constante M

    y el exponente n que en su defecto deber ser 1.9999

    f) Mediante despeje de la ecuacin (17) determine el valor del Coeficiente de

    Velocidad (Cv)

    Coeficiente de Contraccin

    Una vez conocidos los dos coeficientes citados antes, mediante la ecuacin (4)

    determine el valor del coeficiente de Contraccin (Cc).

    7. PRUEBAS DE HIPTESISPlantee las siguientes hiptesis

    Coeficiente de Descarga

    Coeficiente de Velocidad

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    Es recomendable hacer uso de la hoja EXCEL, tal como se lo hizo en el anterior

    experimento.

    Durante los ajustes, plantee: las hiptesis en trminos de las constantes K, y M

    As:

    erimentaltericoerimentalterico

    erimentaltericoerimentalterico

    MMHMMH

    KKHKKH

    exp1exp0

    exp1exp0

    ::

    ::

    =

    =

    Se entiende que los valores tericos de las constantes son como los indican las

    ecuaciones (12) y (17) respectivamente, pero sin los coeficientes de descarga y de

    velocidad respectivamente.

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    EXPERIMENTO N 3

    DESCARGA POR ORIFICIOS

    HOJA DE DATOS

    NOMBRE Y APELLIDOS

    FECHA. VISTO BUENO

    Tabla 1

    Coeficiente de Descarga D(cm.) = D0(cm.)= H (cm.)=

    h (cm.) t1(seg.) t2(seg.) t3(seg.) t4(seg.) t5(seg.) tprom

    (seg)

    50

    6070

    80

    90

    Tabla 2

    L

    tpromedio

    Tabla 3

    Coeficiente de Velocidad Y(cm.)=

    H (cm.) S1(cm.) S2(cm.) S3(cm.) S4(cm.) S5(cm.) Spromedio

    (cm.)

    100

    90

    80

    70

    60

    Tabla 4

    H(cm.) 100 90 80 70 60

    Spromedio(cm.)

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    EXPERIMENTO N 4

    VISCOSIMETRA

    1.- OBJETIVO GENERAL

    Determinar en forma experimental, la viscosidad de un lquido, haciendo uso del

    material y equipo de laboratorio disponible, y aplicando la Ley de Stokes para el

    cometido.

    2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS

    Dimensionar los cuerpos que sern sometidos a flotacin y resistencia del

    fluido.

    Determinar la velocidad de movimiento de los cuerpos mediante ajuste de

    curvas. Aplicar las leyes de Stokes, de Newton y el principio de Arqumedes ,

    durante la incursin de un objeto en el seno del fluido.

    3.- RESUMEN TEORICO

    La viscosidad de un fluido, es una propiedad de resistencia a su movimiento.

    Tambin puede definirse la viscosidad, como el efecto de rozamiento que hay

    entre capas del fluido.Todo fluido viscoso, experimenta las llamadas fuerzas de corte, tal como se

    esquematiza en la figura 1

    Figura 1

    Estas fuerzas de corte, son perpendiculares a la direccin de movimiento de las

    capas del fluido, lo que explica la resistencia a su movimiento.

    La viscosidad es una constante de proporcionalidad en la ecuacin representativa

    de la Ley de Newton de los fluidos:

    Siendo :F Fuerza de corte

    A Area de accin

    v: velocidad de movimiento

    x espacio recorrido

    : viscosidad del fluido

    Fuerzas de Corte

    Direccin

    de movimiento