TP N°1: Medición

Tipos de Errores

Error Sistemático

Son aquellos en los que el error se produce siempre en la misma cantidad y sentido. Una vez descubierto, se pueden corregir matemáticamente.

Error Accidental

Son inesperados, por lo que no se pueden corregir.

Error de Apreciación

Son propios de cada instrumento; son la menor división de la escala del instrumento. Entre más chica sea la apreciación, se dice que el instrumento es más sensible.

Error Relativo

Er=Δx/x’ . 100 (Error porcentual)
Donde:
x’: Valor leído en el instrumento
ΔX: Error de apreciación (Pocas Medidas)

Error en Muchas Medidas

x=x»+/-σ
Donde:
x»: Es el promedio de las medidas tomadas
σ: Promedio de errores

Conclusión

No sirven para medir precisamente: Vaso de precipitado (chico/grande), Matraz, Erlenmeyer

TP N°2: Densidad de Sólidos y Líquidos

Determinación de la Densidad

Con Densímetro

Se toma una probeta y se llena con la sustancia hasta ¾ de su capacidad. Se introduce el densímetro correspondiente, se gira dentro de la probeta sin que toque los costados y se toma la medida.

Con Tubo en U

Se toman dos sustancias y se vierten por separado en cada rama del tubo en U. Esto produce un desnivel de altura. Se toman los datos y se recurre a gráficos para determinar la densidad.

Con el Principio de Arquímedes (Sólidos)

Se toma el peso del objeto en el aire y luego sumergido en agua. Se observa el aumento del volumen del agua y se aplica el principio de Arquímedes para calcular la densidad.

Definición de Densidad

La densidad es una característica única de cada sustancia y no depende de la cantidad de materia. Se puede usar para identificar una sustancia desconocida.
Unidades: g/cm³, Kg/m³, Dy/dm³
Fórmula: D=masa/volumen

TP N°3: Presión Hidrostática

Presión Hidrostática

Un recipiente lleno de líquido debe soportar la presión que el líquido ejerce sobre las paredes. En el seno del líquido existe la misma presión, ya que las moléculas se empujan en todas direcciones.
Fórmula: P.H=d.g.h

Prensa Hidráulica

Los fluidos transmiten presiones en todas direcciones con la misma intensidad. «La fuerza chica se aplica sobre la superficie chica».
Fórmula: F1/sup1=F2/sup2

Tubo en U

Es un tubo transparente en forma de U, abierto en ambos extremos. Se vierten dos líquidos inmiscibles en cada rama. El líquido menos denso quedará por encima del más denso.

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen de líquido desalojado. Si el peso es menor al empuje, el cuerpo flota. El peso aparente te da como dato: E=P-Pap.

Conclusión

Presión=Fuerza/Superficie

Aplicaciones y Ejemplos

¿Por qué podemos tomar mate?

Al aspirar por la bombilla, la presión disminuye y el agua sube, ya que el fluido se dirige hacia donde hay menos presión.

¿Por qué se usan raquetas para caminar sobre la nieve?

El peso se distribuye en una superficie mayor (la raqueta), por lo que la presión es menor.

¿Por qué flotan los barcos?

Su forma cónica en la parte inferior distribuye el peso y las cámaras de aire ayudan en la flotación.

¿Qué sucede cuando un barco pasa del río al mar?

Flota más en el agua de mar, ya que es más densa debido a la sal.

¿Puede un submarino quedarse encallado?

Sí, si se sobrepasa la presión que puede soportar.

TP N°4: Hidrodinámica – Bernoulli

Condiciones para Aplicar Bernoulli

• Fluido ideal (viscosidad 0)
• Densidad constante
• No hay reacción química
• No hay acumulación de materia
• Isométrico

¿Por qué vuelan los aviones?

La forma del ala genera una diferencia de presión entre la parte superior e inferior, creando una fuerza de sustentación.

Experimentos con Fluidos

Globo cerca de una corriente de agua

La corriente de agua aumenta la velocidad del aire alrededor del globo, disminuyendo la presión y atrayéndolo hacia la corriente.

Corriente de aire entre dos globos

La corriente de aire entre los globos disminuye la presión, haciendo que se acerquen.

Ecuación de Bernoulli

Establece que la energía se conserva. A mayor velocidad, menor presión y viceversa.
Fórmula: P1+d.g.h+1/2d.v1² = …

TP N°5: Hidrodinámica – Torricelli

Introducción

Torricelli simplificó la fórmula de Bernoulli para el caso de un tanque con un orificio pequeño en el fondo.

Experiencia de Torricelli

Consideró un tanque lleno de agua con una salida pequeña en el fondo. Aplicó Bernoulli tomando P1 en la superficie y P2 en la salida. La velocidad en la superficie es 0 y la altura en la salida es 0.

Simplificación de la Fórmula

Con estas simplificaciones, se llega a la fórmula de Torricelli para la velocidad de salida del líquido.