Proyecto 1: Tornillo de Arquímedes (Mecánica de Fluidos)El proyecto consiste en la elaboración de un pequeño equipo para la demostración de una propiedad o ley de la mecánica de los fluidos.

El tornillo de Arquímedes es dispositivo que se utilizaba antiguamente en los barcos para sacar el agua. Permite simplemente al girar la manivela hacer que el agua suba por el tubo en espiral hasta salir por el extremo superior y así funcionar como una bomba de agua.

El Tornillo de Arquímedes es una bomba de desplazamiento positivo que toma el líquido

de una fuente y la obliga a tomar otra ubicación, donde se descarga. La bomba consta de

una barrena (hélice) ubicada dentro de un cilindro de ajuste apretado. Las paletas de la

hélice crean bolsillos individuales entre la barrena y la pared del cilindro.

Un extremo del dispositivo se encuentra en un estanque de líquido o partículas. Al girar el

mango para rotar el tornillo se recoge una cantidad pequeña de líquido. A medida que el

tornillo sigue girando, este líquido se transfiere al siguiente bolsillo, mientras que el tornillo

sigue recogiendo más líquido desde la fuente. Finalmente, esto crea una descarga casi

ininterrumpida de líquido en el otro extremo.

Materiales

Un trozo de tubo de PVC de 60cm/2 pies es suficiente, aunque puedes hacer un dispositivo más largo si lo deseas.

Tubo flexible de plástico transparente. Debe ser de 2 cm/¾" de diámetro exterior y 1,25 cm/½" de diámetro interior, aunque no importa si es un poco más ancho o más angosto. Puedes encontrarlo en una ferretería o tienda de acuario.

Un recipiente con agua.

Colorante para alimentos.

Cinta impermeable, tipo cinta gris.

Tijera afilada (SE NECESITA LA SUPERVISIÓN DE UN ADULTO).

2 tazones de agua.

Un estante, una pila de libros o una mesa baja.

La construcción del Tornillo de

Arquímedes

1. Toma el trozo de tubo y únelo a un extremo de la tubería de PVC con

cinta impermeable, asegurándote de que alrededor de 1,25 cm/½" cuelguen del extremo.

2. Envuelve el tubo flexible alrededor del tubo de PVC, dejando alrededor de 2 ½ cm/1" entre intervalos, hasta llegar al extremo del tubo de PVC.

3. Al final, deja 1cm/¾" colgando sobre el extremo del tubo de PVC, cortando el exceso con la tijera.

4. Asegura el tubo flexible con cinta impermeable.

5. Coloca un recipiente en el suelo y llénalo con agua mezclada con unas gotas de colorante para alimentos.

6. Coloca el otro recipiente en el estante o mesa.

7. Inserta el extremo del tornillo en el recipiente inferior, moviendo todo el aparato, si es necesario, para asegurarte que el agua caiga en el recipiente de arriba.

8. Gira el tornillo para que el tubo flexible pueda recoger líquido. Al seguir girando el tornillo, el agua brotará hacia el recipiente superior.

Se trata de un dispositivo simple y puedes ajustarle manijas o utilizar un taladro grande en

una vaina cilíndrica apretada. Éste es apenas el comienzo y puedes experimentar con

tubos de más diámetro o analizar las matemáticas detrás del dispositivo.

https://www.youtube.com/watch?v=V0wmiMn2wDQ

Proyecto 2:Flujos por diferencia de temperaturaVolcán submarino: Se tiene un pequeño frasco que contiene agua caliente con colorante y elcual tiene un orificio en su tapa. Al colocar éste frasco dentro de un envase más grande devidrio que contiene agua a la temperatura ambiente, se puede observar como ascienden lascorrientes de convección del agua con colorante. Hielo Coloreado: Un trozo de hielo concolorante se coloca flotando en el agua. Al fundirse el hielo, se pueden observar las corrientesdescendentes de convección.

Proyecto 3Máquina de ondas

Materiales:1. Una goma elástica de unos tres metros de longitud.2. Palitos de madera (por ejemplo pinchitos de barbacoa)3. Cola blancaMontaje:1. Pegamos los palitos a la goma elástica. Los palitos se pegan por su parte central y a espacios regulares (por ejemplo 4 cm)2. Cuando están pegados los palitos levantamos la goma y estiramos sin que la tensión sea muy grande. Los extremos de la goma se pueden fijar a una silla.3. Al torcer uno de los palitos de los extremos de la goma elástica se genera un movimiento que se trasmite por toda la goma.

Explicación:Al desplazar de su posición de equilibrio uno de los palitos se genera una perturbación que se transmite por el medio (la goma elástica) a los palitos vecinos. Esa perturbación viajera constituye una onda.Podemos observar que cuando la perturbación alcanza el otro extremo de la goma elástica se produce el fenómeno de la reflexión y la onda regresa por el mismo camino.

https://www.youtube.com/watch?v=J3K966ZXdD0

Proyecto 4:

Máquina de Vapor

Puesta en marcha del experimento1. Se enciende el mechero.2. Se calienta el agua al interior de la lata.3. El agua hierve.4. El agua comienza a generar vapor saturado.5. El vapor sale por el tubo.6. El vapor mueve la veleta.

1ra ley de la TermodinámicaEste trabajo se desarrolla con la finalidad de explicar la primera ley de la termodinámica por medio de un proceso sencillo, donde intervienen los temas vistos durante el semestre, como calor, energía, entalpías, entropías, flujos de energía, entre otros. Por medio de un experimento sencillo se pretende ejemplificar la primera ley de la termodinámica con materiales reciclables y con un costo bajoRealizar una prueba experimental, como ejemplo de demostración de la primera ley de la termodinámicaMarco TeóricoLa primera ley de la termodinámica, esta definida como la ley de la conservación de la energía, determinando que la energía no se destruye, solo se transforma.MaterialesTuboMaterial del tubo: plásticoLongitud del tubo: 30 mmDiametro exterior tubo: 6 mmDiametro interior: 4 mmLata(cerveza águila)Material: aluminioVolumen neto (capacidad) : 330 cm3Longitud: 118 mmDiametro exterior: 67 mmHorno de alcoholMaterial: aceroDiametro: 75 mmAltura: 80 mmDiametro recipiente interior: 60 mmAltura recipiente interior: 65mmEstopa de aluminio: 20 grCombustibleNombre:alcohol industrial o etílico (C2H5OH)Cantidad inicial: 40 mlCantidad final: 35 mlCp: 2460 j/Kg*kPunto de fusión: 158.9 K (-114.3 ºC)Punto de ebullición: 351.6 K (78.4 ºC)Densidad: 789 kg/m3. 0.789 g/cm3VeletaMaterial: acetatoNumero de paletas: 8Diámetro: 0.034 mÁrea de las paletas:1cm*1.5 cmAlambreMaterial: acero dulcePegamentoMasilla epóxicaAgua

Cantidad inicial: 80 mlCantidad final: 71 mMaterialesAcondicionamiento de la lataSe toma una lata de 330 cm 3 de cerveza, se efectúa un pequeño agujero con un clavo de acero y se aumenta el diámetro del agujero con ayuda de un destornillador hasta el punto en que entre el tubo de plástico. Posteriormente se extrae el contenido líquido de la lata en otro recipiente. El tubo de plástico (chimenea) y la veleta son fijadas en la lata por medio de masilla epóxica durepoxi, Teniendo el tubo en posición se procede a introducir a la lata 155 ml de agua potable obtenida de la red de acueducto domiciliariaFuncionamiento del sistemaPrincipios de Funcionamiento de las Máquinas de VaporCICLOS DE POTENCIA DE VAPOREl vapor es el fluido de trabajo más empleado en los ciclos de potencia de vapor gracias a sus numerosas ventajas, como bajo costo, disponibilidad y alta entalpía de vaporización. Otros fluidos de trabajo incluyen al sodio, el potasio y el mercurio en aplicaciones de alta temperatura. El objetivo principal de una planta de potencia de vapor es producir energía eléctrica.Análisis de Energía del Ciclo Ideal RankineLos componentes del ciclo Rankine (bomba, caldera, turbina y condensador) son dispositivos de flujo estacionario. Los cambios en la energía cinética y potencial del vapor suelen ser pequeños respecto de los términos de trabajo y de transferencia de calor y, por consiguiente, casi siempre se ignoran.

https://www.youtube.com/watch?v=eCzbeH0UwUk

Proyecto 5:

Barco a vapor

Objetivo

Demostrar que con materiales netamente reciclables se puede crear cosas estupendas y que puedan servir para cuidar y mejorar nuestro ambiente.

Materiales

Caja Grande de leche vacía

Silicona caliente Alicate Algodón Marcador Una lata de gaseosa vacía 3 Sorbetes con codos Un trozo de Alambre Tijera Lija

Elaboración

1. Abrir la caja, cortar la parte superior e inferior y darle forma de barco2. Luego a 5cm de la punta de la proa hacer un agujero pequeño por el cual han de salir los

sorbetes que aerán parte del motor3. Recortamos una franja de 5 cm de la lata, luego la doblamos por la mitad y costados.4. Introducimos los sorbetes dentro de la lata.5. Ponemos el motor dentro del barco y lo aseguramos6. Ponemos una vela con algodón humedecido en alcohol y lo encendemos para poner en

marcha el barco.

Demostración Científica

Al calentarse el agua se transforma en vapor y ejerce una mayor presión en la lata, lo que impulsa al barco.Se da por la reacción de Newton ya que cuando el sistema es cerrado genera vapor y la presión dentro de la lata hace que el vapor salga violentamente generando movimiento

https://www.youtube.com/watch?v=nBLLAWKZ-6Q