Download - Investigación Física 2. (2do. Parcial)

7/24/2019 Investigacin Fsica 2. (2do. Parcial)

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NOMBRE DE LA ESCUELA:Centro de Bachillerato Tecnologico Industrial y de

Servicios No. 243

NOMBRE DEL ALUMNO:Edwin Alexis a!"re# $ee%

NOMBRE DE LA MATERIA:&"sica 2

TEMA DEL TRABAJO:

Investigaci'n so(re)

*+idrodin,!ica*-asto volu!trico

*Teore!a de Bernoulli*Ecuaci'n de Continuidad

*Teore!a de Torricelli

NOMBRE DEL CATEDRTICO:

/augro 0osei! -'!e# o(lero

FECHA DE ENTREGA:

/ircoles1 2 de ctu(re de 256


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NDICE

OBJETIVO GENERAL Y ESPECFICO....3

INTRODUCCIN....4

DESARROLLO DELTEMA.....5-14

CONCLUSIN.15

BIBLIOGRAFAS.16


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OBJETIVO GENERAL

Co!%render cada de7inici'n y anali#ar la 7or!a 8ue se a%lica en la vida cotidiana1 al

igual 8ue a!%liar los conce%tos ya conocidos.

OBJETIVOS ESPECFICOS

a9 Exa!inar ciertas 7'r!ulas 8ue los te!as %resentan y 8ue se tienen 8ue llevar

a ca(o %ara co!%letar la in7or!aci'n.(9 eali#ar (reves conclusiones so(re cada te!a %ara resaltar la in7or!aci'n

central y !ostrar lo co!%rendido.c9 Ela(orar de !anera correcta y %recisa el tra(a:o de investigaci'n1 res%etando

los %untos acordados so(re la reali#aci'n de este !is!o1 y de este !odo

o(tener 8ue el tra(a:o sea !,s 7luido en cuanto a co!%rensi'n de la

in7or!aci'n.


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INTRODUCCIN

Este tra(a:o de investigaci'n ex%licar, distintos te!as y se;alar, lo !,s relevante de

ellos. Cada te!a ser, desarrollado de 7or!a (reve %ero concisa %ara recaudar

%untos clave y agili#ar el tra(a:o1 as" co!o la visuali#aci'n de 7'r!ulas y e:e!%los

%ara la 7acilitaci'n de cada te!a y su(te!a 8ue a continuaci'n se %resentaran.

Se se;alar, el estudio de los !ovi!ientos de los l"8uidos y las caracter"sticas

(,sicas so(re este te!a.

Ta!(in se ha(lar, so(re el gasto en volu!en %or unidad de tie!%o y algunos cortos

e:e!%los so(re lo 8ue se re7iere este te!a.

Al igual 8ue el teore!a 8ue ex%lica el co!%orta!iento de un 7luido !ovindose a lo

largo de una corriente de agua :unto con su ex%licaci'n !ate!,tica y todo lo (,sico

8ue este te!a conlleva.

Se tocar, el te!a del %rinci%io de conservaci'n de la !asa y las ecuaciones 8ue

ex%lican dicho suceso.

Asi!is!o se ex%ondr, el estudio de acci'n y reacci'n del 7lu:o de

un l"8uidocontenido en un reci%iente1 a travs de un %e8ue;o ori7icio1 (a:o la acci'n

de la gravedad1 8ue es !,s (ien una a!%liaci'n de una teor"a 8ue ta!(in se

to!ar, en cuenta en este tra(a:o de investigaci'n.
https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Orificio&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Orificio&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido


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DESARROLLO DEL TEMA

HIDRODINMICA

Esta se encarga de estudiar la din,!icade los l"8uidos.

En la hidrodin,!ica se anali#a el des%la#a!iento de un cuer%o dentro de un 7luido y

%ara ello hay dos clases de 7lu:os)

En la corriente ?la!inar@ 7luye en 7or!a %lana.


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CARACTERISTICAS Y LEYES GENERALES

$a hidrodin,!ica o 7luidos en !ovi!ientos %resentan varias caracter"sticas 8ue

%ueden ser descritas %or ecuaciones !ate!,ticas !uy sencillas. Entre ellas)

$ey de Torricelli) si en un reci%iente 8ue no est, ta%ado se encuentra un 7luido y se le

a(re al reci%iente un ori7icio la velocidad con 8ue caer, ese 7luido ser,)

$a otra ecuaci'n !ate!,tica 8ue descri(e a los 7luidos en !ovi!iento es el n!ero

de eynolds adi!ensional9)

onde es la densidad1 la velocidad1 es el di,!etro del cilindro y es la

viscosidad din,!ica.

Concreta!ente1 este n!ero indica si el 7luido es la!inar o tur(ulento1 o si est, en la

#ona de transici'n. indica la!inar1 tur(ulencia.

CAUDALEl caudalo gasto es una de las !agnitudes %rinci%ales en el estudio de la

hidrodin,!ica. Se de7ine co!o el volu!en de l"8uido 8ue 7luye %or unidad de

tie!%o . Sus unidades en el Siste!a Internacionalson los !3Ds y su ex%resi'n

!ate!,tica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_(fluido)https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacionalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_(fluido)https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional


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Esta 7'r!ula nos %er!ite sa(er la cantidad de l"8uido 8ue %asa %or un conducto en

cierto intervalo de tie!%o o deter!inar el tie!%o 8ue tardar, en %asar cierta cantidad

de l"8uido.

GASTO VOLUMTRICO

El 7lu:o volu!trico es la deter!inaci'n del 7lu:o !edido y ex%resado en unidades

de volu!en1 en co!%araci'n con el 7lu:o de !asa 8ue se !ide y se ex%resa enunidades de %eso. $as !ediciones de 7lu:o volu!trico y las !ediciones de 7lu:o de

!asa se a%lican tanto a los siste!as de 7lu:o de l"8uido 8ue 7luye o siste!as de gas.

Cada ti%o trae consigo consideraciones es%eciales con el 7in de hacer la ex%resi'n

de las unidades de 7lu:o co!%rensi(les y coherentes %ara todos los i!%licados. Esto

se de(e a 8ue en !uchos casos1 la ex%resi'n de 7lu:o volu!trico se re7iere a una

transacci'n o co!%ra co!ercial y todas las %artes de(en estar ha(lando el !is!o

idio!a.

sual!ente es re%resentado con la letra Q!ayscula.

Algunos e:e!%los de !edidas de caudal volu!trico son) los metros cbicos por

segundom3/1 en unidades (,sicas del Siste!a Internacional9 y elpie cbico por

segundo!" #$/en el siste!a ingls de !edidas9.

ada un ,reaA1 so(re la cual 7luye un 7luido a una velocidaduni7or!e vcon un

,ngulo desde la direcci'n %er%endicular aA1 la tasa del caudal volu!trico es)
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttps://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttps://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad


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En el caso de 8ue el caudal sea %er%endicular al ,rea A1 es decir1 la tasa

del 7lu:o volu!trico es)

*E:e!%lo)


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TEOREMA DE BERNOULLI

El %rinci%io de Bernoulli1 ta!(in deno!inado ecuaci'n de Bernoulli o Trino!io deBernoulli1 descri(e el co!%orta!iento de un 7luido en re%oso !ovindose a lo largode una corriente de agua. Ex%resa 8ue en un 7luido idealsin viscosidad ni ro#a!iento9 en rgi!en de circulaci'n %or un conducto cerrado1la energ"a 8ue %osee el 7luido %er!anece constante a lo largo de su recorrido. $aenerg"a de un 7luido en cual8uier !o!ento consta de tres co!%onentes)

5. Cintica) es la energ"a de(ida a la velocidad 8ue %osea el 7luido.

2.


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co!%resi'n del aire o 7lu:o co!%resi(le 8ue es lo 8ue ocurre en vuelos a altasvelocidades general!ente vuelos transiticos o su%ers'nicos.

A travs de este teore!a %ode!os encontrar la energ"a !ec,nica total de un 7luido

en !ovi!iento1 esta se re7iere a la energ"a cintica1 con la energ"a %otencial y laenerg"a de %resi'n1 todo esto lo %ode!os ex%licar cuando nos encontra!os con un

tu(o donde se contiene un 7luido y 8uere!os ex%resar la energ"a !ec,nica de dos

%untos1 la %resi'n1 la velocidad y la elevaci'n se relacionan1 y %ara ello necesita!os

la ecuaci'n de Bernoulli 8ue es la siguiente)


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lla!ada altura %ie#o !trica o ta!(in carga %ie#o!trica.PeditarQCaracter"sticas yconsecuencia

Ade!,s %ode!os reescri(ir este %rinci%io en 7or!a de su!a de %resiones!ulti%licando toda la ecuaci'n %or 1 de esta 7or!a el tr!ino relativo a la velocidadse lla!ar, %resi'n din,!ica1 los tr!inos de %resi'n y altura se agru%an enla %resi'n est,tica.

Es8ue!a del e7ecto Genturi.

o escrita de otra !anera !,s sencilla)

onde

es una constante

PRINCIPIO DE BERMOULLI

Esta se dice 8ue es una consecuencia de la conservaci'n de la energ"a en los

l"8uidos en !ovi!iento. Esta(lece 8ue en un l"8uido inco!%resi(le y no viscoso1 la

su!a de la %resi'n hidrost,tica1 la energ"a cintica%or unidad de volu!en y

la energ"a %otencialgravitatoria %or unidad de volu!en1 es constante a lo largo de

todo el circuito. Es decir1 8ue dicha !agnitud to!a el !is!o valor en cual8uier %ar de

%untos del circuito. Su ex%resi'n !ate!,tica es)
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial


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onde es la %resi'n hidrost,tica1 la densidad1 la aceleraci'n de la gravedad1

la altura del %unto y la velocidad del 7luido en ese %unto. $os su("ndices 5 y 2 se

re7ieren a los dos %untos del circuito.

$a otra ecuaci'n 8ue cu!%len los 7luidos no co!%resi(les es la ecuaci'n de

continuidad1 8ue esta(lece 8ue el caudal es constante a lo largo de todo el circuito

hidr,ulico)

onde es el ,rea de la secci'n del conducto %or donde circula el 7luido y su

velocidad !edia.

EDUCACIN DE CONTINUIDAD

Este te!a no es !,s 8ue un caso %articular del %rinci%io de conservaci'n de la

!asa. Se (asa en 8ue el caudal ?=@ del 7luido ha de %er!anecer constante a lo largo

de toda la conducci'n.
https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_continuidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_continuidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_continuidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_continuidad


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ado 8ue el caudal es el %roducto de la su%er7icie de una secci'n del conducto %orla velocidad con 8ue 7luye el 7luido1 tendre!os 8ue en dos %untos de una !is!atu(er"a se de(e cu!%lir 8ue)

=ue es la ecuaci'n de continuidad y donde)

S es la su%er7icie de las secciones transversales de los %untos 5 y 2 del

conducto.

v es la velocidad del 7lu:o en los %untos 5 y 2 de la tu(er"a.

Se %uede concluir 8ue %uesto 8ue el caudal de(e !antenerse constante a lo largode todo el conducto1 cuando la secci'n dis!inuye1 la velocidad del 7lu:o au!entaen la !is!a %ro%orci'n y viceversa.

En la i!agen de la derecha %uedes ver co!o la secci'n se reduce de A 5a A2.Teniendo en cuenta la ecuaci'n anterior)

Es decir la velocidad en el estrecha!iento au!enta de 7or!a %ro%orcional a lo 8uese reduce la secci'n.

Ecuaci'n de continuidad1 cuando un 7luido 7luye %or un conducto de di,!etro

varia(le1 su velocidad ca!(ia de(ido a 8ue la secci'n transversal var"a de una

secci'n del conducto a otra.

En todo 7luido inco!%resi(le1 con 7lu:o estacionario en rgi!en la!inar91 la velocidad

de un %unto cual8uiera de un conducto es inversa!ente %ro%orcional a la su%er7icie1

en ese %unto1 de la secci'n transversal de la !is!a.

TEOREMA DE TORRICELLI

El teore!a de Torricelli o %rinci%io de Torricelli es una a%licaci'n del %rinci%io de

Bernoulliy estudia el 7lu:o de un l"8uidocontenido en un reci%iente1 a travs de un

%e8ue;o ori7icio1 (a:o la acci'n de la gravedad.
https://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoullihttps://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoullihttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Orificio&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Gravedadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoullihttps://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoullihttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Orificio&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad


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$a velocidad de un l"8uido en una vasi:a a(ierta1 %or un ori7icio1 es la 8ue tendr"a un

cuer%o cual8uiera1 cayendo li(re!ente en el vac"o desde el nivel del l"8uido hasta el

centro de gravedad del ori7icio.

/ate!,tica!ente)

'nde)

es la velocidadte'rica del l"8uido a la salida del ori7icio

es la velocidad de a%roxi!aci'n o inicial.

es ladistanciadesde la su%er7icie del l"8uido al centro del ori7icio.

es laaceleraci'n de la gravedad


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$a segunda1 un di,!etro de 5.6 c! y velocidad 2.J !Ds.

&inal!ente la tercera1 con un di,!etro de .J c! y velocidad J.32 !Ds.

CAUDAL DESCARGADO

El caudalo volu!en del 7luido 8ue %asa %or el ori7icio en un tie!%o1 1 %uede

calcularse co!o el %roducto de 1 el ,rea real de la secci'n contra"da1 %or 1 la

velocidad real !edia del 7luido 8ue %asa %or esa secci'n1 y %or consiguiente se

%uede escri(ir la siguiente ecuaci'n)

En donde

re%resenta la descarga ideal 8ue ha(r"a ocurrido si no estuvieran

%resentes la 7ricci'ny la contracci'n.

es el coe7iciente de contracci'n de la vena 7luida a la salida del ori7icio. Su

signi7icado radica en el ca!(io (rusco de sentido 8ue de(en reali#ar las

%art"culas de la %ared interior %r'xi!as al ori7icio. Es la relaci'n entre el ,rea

contra"da y la del ori7icio . Suele estar en torno a 1J6.

es el coe7iciente %or el cual el valor ideal de descarga es !ulti%licado %ara

o(tener el valor real1 y se conoce co!o !%'!'&($& )& )&!*+,*.

Nu!rica!ente es igual al %roducto de los otros dos coe7icientes.

El coe7iciente de descarga variar, con la carga y el di,!etrodel ori7icio. Sus valores

%ara el aguahan sido deter!inados y ta(ulados %or nu!erosos ex%eri!entadores.

e 7or!a orientativa se %ueden to!ar valores so(re -.. As" se %uede a%reciar la

i!%ortancia del uso de estos coe7icientes %ara o(tener unos resultados de caudal

ace%ta(les.
https://es.wikipedia.org/wiki/Caudalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fricci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Contracci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A1metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Caudalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fricci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Contracci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A1metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Agua


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CONCLUSIN

0H')+%)'(1m'!*: En esta investigaci'n %udi!os o(servar las conce%tos de

+idrodin,!ica dice 8ue es una ra!a de la !ec,nica de los 7luidos %or otra %arte nos

dice ta!(in 8ue se ocu%a de las leyes de los 7luidos en !ovi!iento.

0G*$% 2%"m4$+'!%)


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0H')+%)'(1m'!*:

6$$7://*8+*6*m&mm*("&!8$'99;8%,7%$;m)&>B&+(%"'

htt%)DDwww.!onogra7ias.co!Dtra(a:osJJDteore!as*(ernoulli*torricelliDteore!as*(ernoulli*torricelli.sht!l

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