Laboratorio 11 Hidrodinámica (Solución) Dr. Willy H. Gerber Instituto de Fisica Universidad Austral Valdivia, Chile Objetivos: Aplicar los conceptos de hidrodinámica. www.gphysics.net – UACH-Bachillerato-Lab-11-Version 11.08

Guía 1. Fuerza de Stokes Ayuda: obtenga la ecuación de la fuerza gravitacional sobre la bolita en función de la densidad del vidrio (analítico) obtenga la ecuación del empuje del liquido sobre la bolita (analítico) obtenga la ecuación de la fuerza de resistencia obtenga la fuerza total (analítico) mida la velocidad en tres segmentos iguales de la probeta (medición) escoja aquel segmento en que la velocidad no varia (análisis) aplique para este caso la ecuación de la fuerza total para calcular la viscosidad del liquido (calculo). Asuma: www.gphysics.net – UACH-Bachillerato-Lab-11-Version 11.08

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Guía 2. Establecer la ecuación de vaciado del estanque Ayuda: escriba la ecuación de Bernoulli en la superficie del estanque (analítica) escriba la ecuación de Bernoulli a la altura de la salida (analítica) escriba la ecuación de Bernoulli en el orificio de salida (interior) (analítica) escriba la ecuación de continuidad entre la superficie y la altura del orificio (analítica) escriba la ecuación de continuidad entre la altura del orificio y el orificio mismo (analítica) obtenga la ecuación de velocidad en la parte superior en función de la del orificio (analítica) obtenga la ecuación de velocidad media en el orificio en función de la altura de la columna (analítica) www.gphysics.net – UACH-Bachillerato-Lab-11-Version 11.08

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Guía 3. Calcular Ayuda: obtenga la ecuación de velocidad en el orificio para el caso que el radio de la columna fuese infinito (ley de Torrichelli) (analítica) obtenga la ecuación de la altura sobre la que trabajará (calculo) derive la ecuación para obtener la velocidad (analítica) obtenga las constantes A, B y C de las ecuaciones derivadas anteriormente (analítica) grafique la curva de altura vs tiempo (calculo) grafique la curva de la velocidad en la columna vs tiempo (calculo) grafique la curva de la velocidad en el orificio vs tiempo (calculo) ¿en que rango esta el numero de Reynold en la columna? ¿Que significa esto? (calculo) ¿en que rango esta el numero de Reynold en el orificio? ¿Que significa esto? (calculo) www.gphysics.net – UACH-Bachillerato-Lab-11-Version 11.08

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Guía Ecuación medida: Re=119 Re=179 Re=3507 Re=5246 Profundidad [m] Velocidad [m/s] Tiempo [s] Tiempo [s] www.gphysics.net – UACH-Bachillerato-Lab-11-Version 11.08