TP número 1: Medición

Errores de Medición

-¿Qué son errores sistemáticos? Son aquellos en los que el error se produce siempre en la misma cantidad y sentido. Una vez descubierto se pueden corregir matemáticamente.

-¿Qué son errores accidentales? Son inesperados por lo que no se pueden corregir.

-¿Qué son errores 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.

Cálculo de Errores

Error relativo: Er=Δx/x’ . 100 es el error porcentual donde x’: valor leído en el instrumento y ΔX: error de apreciación (Pocas Medidas)

En Muchas Medidas: x=x»+/-σ donde x»: es el promedio de las medidas tomadas y σ: promedio de errores

Conclusión

Instrumentos que no sirven para medir con precisión: vaso de precipitado chico/grande, Matraz, Erlenmeyer.

TP número 2: Densidad de Sólidos y Líquidos

Determinación de la Densidad

-¿Cómo se determina la densidad de una sustancia? (Densímetro): Tomamos una probeta y le colocamos la sustancia hasta llenar unos 3/4 de su capacidad. Introducimos el densímetro que corresponda, lo giramos dentro de la probeta sin que toque las paredes y tomamos la medida.

-¿Cómo se determina la densidad de una sustancia? (Tubo en U): Tomamos un volumen de 2 sustancias y las colocamos dentro del tubo en U, vertiéndolas por separado por cada orificio. Esto produce un desnivel de altura. Tomamos los datos que se obtienen y recurrimos a revisar gráficos.

-¿Cómo determinar la densidad de los sólidos? (Principio de Arquímedes): Tomamos el peso del objeto a medir en el aire, luego lo sumergimos en una probeta con cierto volumen y tomamos el peso con el dinamómetro al sumergirlo. El volumen aumenta y así se puede comprobar la definición de densidad y también el principio de Arquímedes.

Definición de Densidad

-Definir densidad y dar 3 unidades distintas: La densidad se conoce como la característica única de cada sustancia y esta no depende de la cantidad de materia que la sustancia tenga. Se puede usar para identificar una sustancia desconocida. Unidades: g/cm³ – Kg/m³ – Dy/dm³. Fórmula: D=masa/volumen

TP número 3: Presión Hidrostática

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 la molécula está rodeada por moléculas de la misma especie que la empujan en todas direcciones. Fórmula: P.H=d.g.h

Principios y Aplicaciones

-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: Se trata de un tubo transparente en forma de U y abiertos en ambos extremos. Por cada rama se vierten 2 líquidos inmiscibles. No importa cuál ocupe el fondo del tubo, siempre el que tenga menor densidad quedará por arriba del más denso.

-Principio de Arquímedes: Todo cuerpo que se sumerge 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, flota). (El peso aparente te da como dato E= P-Pap)

Conclusión

Presión=fuerza/superficie

Ejemplos y Aplicaciones

-¿Por qué podemos tomar mate? Porque al aspirar por la bombilla la presión disminuye, entonces el agua sube ya que el fluido se dirige donde haya menos presión.

-¿Por qué para caminar sobre la nieve se usan raquetas en los pies? La gente puede caminar en la nieve ya que el peso se distribuye en una superficie mayor, o sea en la superficie de la raqueta, por lo tanto la presión será menor.

-¿Por qué flotan los barcos? Porque los barcos están diseñados con una forma cónica en su parte inferior, que hace que el peso del barco se distribuya sobre la misma. Además, cuenta con cámaras de aire que ayudan en el proceso.

-¿Qué sucede cuando un barco pasa del río al mar? El barco flotará más en el agua de mar, ya que esta contiene sales que la hacen más densa que el agua de río.

-¿Existe la posibilidad de que un submarino se quede encallado? Sí. Porque los submarinos están diseñados para soportar cierta cantidad de presión. Si esta se sobrepasa, este no podría volver a la superficie.

TP número 4: Hidrodinámica – Principio de Bernoulli

Condiciones para Aplicar Bernoulli

• Que el fluido sea ideal (viscosidad 0)
• Densidad constante
• No hay reacción química
• No hay acumulación de materia
• Isotérmico

Aplicaciones del Principio de Bernoulli

-¿Por qué vuelan los aviones? ¿Cómo lo demostramos? Colocamos nuestras alas caseras frente a la corriente de aire proporcionada por el ventilador y se observó si estas lograban tener fuerza de sustentación. Conclusión: Nuestras alas no volaron, porque nuestro diseño de alas no era el apropiado por lo que las presiones no se diferenciaron lo deseado para que el ala se sustente. (Como resultado de esto la presión es mayor a la que ejerce el peso del avión por lo tanto se mantiene suspendido en el aire.

-¿Qué pasa cuando se coloca un globo cerca de una corriente de agua? Para aplicar Bernoulli, marcamos dos puntos imaginarios a los lados laterales de la bombita. Al abrir la canilla, la corriente de agua hizo desplazar las moléculas de aire que estaban cerca de ellas, dándoles una velocidad. Las moléculas del punto 1 tenían más velocidad y por lo tanto menos presión, siendo la presión del punto 2 mayor haciendo que la bombita se coloque bajo la corriente de agua.

-¿Qué sucede si hay una corriente de aire entre 2 globos? En este caso se marcaron 2 puntos imaginarios a los lados laterales de los globos. Luego se les dio una corriente de aire que cruzó entre ellos, sucediendo que aumenta la velocidad entre los globos y las presiones de ambos aumentan, juntando los 2 globos.

Ecuación de Bernoulli

Posibles preguntas:

-¿Qué establece la ecuación de Bernoulli? Dice que la energía se conserva. Y que al haber más velocidad en un lado hay menos presión y del otro lado más presión y menos velocidad. (P1+d.g.h+1/2d.v1²=)

TP número 5: Hidrodinámica – Teorema de Torricelli

Introducción

Experiencia de Torricelli: Torricelli fue el que simplificó la fórmula hecha por Bernoulli. Lo que realizó Torricelli fue lo siguiente: Consideremos un tanque lleno de agua con una salida muy chica en el fondo.

Se aplica Bernoulli tomando el P1 en la superficie libre del líquido en el tanque y el P2 en la salida del mismo. Donde la velocidad es 0 porque la superficie libre del líquido es mucho mayor que el área de salida. Y la altura 2 es 0, ya que la salida está en el fondo del recipiente.

Con estas simplificaciones llegamos a: