Fluidos

Est�tica de fluidos

Ecuaci�n fundamental

Densidad relativa de un
 l�quido

Prensa hidr�ulica

Principio de Arqu�medes

Medida de la densidad 
de un l�quido

Flotaci�n entre dos l�quidos
no miscibles

Movimiento de un cuerpo
en el seno de un fluido ideal

Flotaci�n de un barco

Oscilaciones de una boya

Actividades

Una aplicaci�n de la ecuaci�n fundamental de la est�tica de fluidos es la determinaci�n de la densidad de un l�quido no miscible con agua mediante un tubo en forma de U, comparando las diferentes alturas de las columnas de fluido sobre la capa de separaci�n.

Fundamentos f�sicos

En esta experiencia aplicamos la ecuaci�n fundamental de la est�tica de fluidos

La densidad del l�quido desconocido la genera el programa interactivo, y es un n�mero aleatorio comprendido entre 0.5 y 4.5. Es decir, la densidad del l�quido desconocido puede ser menor, mayor o igual que la del agua, cuya densidad es conocida (1.0 g/cm3). Dado que A y B est�n a la misma altura sus presiones deben ser iguales: La presi�n en A es debida a la presi�n atmosf�rica m�s la debida a la altura h2 de la columna de fluido cuya densidad r2 queremos determinar.  La presi�n en B es debida a la presi�n atmosf�rica m�s la debida a la altura h1 de la columna de agua cuya densidad conocemos

Igualando las presiones en A y B,  p_A=p_B, obtenemos

Las densidades de los dos l�quidos no miscibles est�n en relaci�n inversa a las alturas de sus columnas sobre la superficie de separaci�n en el tubo en forma de U.

Actividades

En la figura observamos que la densidad del l�quido desconocido (en color amarillo) es mayor que la del agua (azul claro).

Medimos la altura de la columna de fluido desconocido sobre la superficie de separaci�n (indicador de color rojo) 9-3.5=5.5 cm

Medimos la altura de la columna de agua sobre la superficie de separaci�n 25-3.5=21.5 cm.

Despejamos la densidad r₂ del l�quido desconocido

Podemos comprobar que la densidad calculada es correcta pulsando en el bot�n titulado Respuesta.

Instrucciones para el manejo del programa

1.-Se pulsa el bot�n titulado Nuevo, para llenar el tubo en U con agua, y para que el programa genere el valor de la densidad del l�quido problema.

2.-Se vierte el l�quido desconocido poco a poco por el extremo derecho que tiene forma de embudo, pulsando en el bot�n titulado Empieza.

3.- Podemos parar la ejecuci�n del programa en cualquier momento, para realizar medidas pulsando en el bot�n titulado Pausa. Podemos seguir el proceso de llenado volviendo a pulsar en el mismo bot�n titulado ahora Continua.

4.- Podemos acercarnos a una medida en la escala graduada pulsando varias veces en el bot�n titulado Paso.

5.-El programa se para autom�ticamente cuando alguno de los indicadores de nivel se sale fuera de la escala graduada en cm.