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Toribio Crdova / Job Abanto / Juan Aquino
I. OBJETIVOS
Demostrar lo que sucede cuando dos o ms recipientes se comunican entre s
(por su parte inferior) y en uno de ellos vertimos un lquido.
La presin aplicada en un punto
transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo
Permitir, a partir de la medida de las alturas, la determinacin experimental de
la densidad relativa de un lquido respecto de otro y constituye,
modo de medir densidades de lquidos no miscibles si la de uno de ellos es
conocida
II. MARCO TEORICO
El principio de los vasos comunicantes se usa y expresa en el campo de la qumica
y la fsica, especficamente en la hidrosttica, y consiste bsicamente en que al
tener dos recipientes comunicados y verter un lquido en uno de ellos ambos se
llenarn al mismo nivel. Si bien no todos conocemos este principio de manera
tcnica, casi todos lo hemos utilizado para tareas como la transferencia de lquido,
por ejemplo combustible o agua de un acuario, de un recipiente a otro usando
una manguera, posicionando los
FISICA EXPERIMENTAL I
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S Demostrar lo que sucede cuando dos o ms recipientes se comunican entre s
(por su parte inferior) y en uno de ellos vertimos un lquido.
La presin aplicada en un punto de un lquido contenido en un recipiente se
transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo
Permitir, a partir de la medida de las alturas, la determinacin experimental de
la densidad relativa de un lquido respecto de otro y constituye,
modo de medir densidades de lquidos no miscibles si la de uno de ellos es
MARCO TEORICO
El principio de los vasos comunicantes se usa y expresa en el campo de la qumica
y la fsica, especficamente en la hidrosttica, y consiste bsicamente en que al
tener dos recipientes comunicados y verter un lquido en uno de ellos ambos se
ismo nivel. Si bien no todos conocemos este principio de manera
tcnica, casi todos lo hemos utilizado para tareas como la transferencia de lquido,
por ejemplo combustible o agua de un acuario, de un recipiente a otro usando
una manguera, posicionando los recipientes de tal manera de que uno quede ms
FISICA EXPERIMENTAL II
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Demostrar lo que sucede cuando dos o ms recipientes se comunican entre s
de un lquido contenido en un recipiente se
transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo
Permitir, a partir de la medida de las alturas, la determinacin experimental de
la densidad relativa de un lquido respecto de otro y constituye, por tanto, un
modo de medir densidades de lquidos no miscibles si la de uno de ellos es
El principio de los vasos comunicantes se usa y expresa en el campo de la qumica
y la fsica, especficamente en la hidrosttica, y consiste bsicamente en que al
tener dos recipientes comunicados y verter un lquido en uno de ellos ambos se
ismo nivel. Si bien no todos conocemos este principio de manera
tcnica, casi todos lo hemos utilizado para tareas como la transferencia de lquido,
por ejemplo combustible o agua de un acuario, de un recipiente a otro usando
recipientes de tal manera de que uno quede ms
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bajo que el otro; una vez que el lquido comienza a fluir, este contina hacindolo
de manera "automtica" hasta vaciar el recipiente posicionado ms alto.
Para entender este principio es necesario detenerse en el rea de la hidrosttica. La
hidrosttica consiste en el estudio del comportamiento de los lquidos en cuanto a
su equilibrio. Las ecuaciones o principios ms usados e importantes se basan en el
principio de Pascal y en el de Arqumedes. El primero expresado por el francs
Blaise Pascal sostiene que todos los lquidos pesan, y al contenerlos en un
recipiente las capas superiores presionan a las inferiores, por lo tanto se genera
una presin dependiente de la altura del lquido en el recipiente. Esta presin es
una fuerza constante que acta perpendicularmente sobre la superficie plana. Esto
significa que para un lquido con presin exterior constante, su presin interior
depender tan slo de su altura, entonces todos los puntos del lquido
encontrados a un mismo nivel tendrn la misma presin Y en cuanto al principio
de Arqumedes consiste en que los cuerpos slidos sumergidos en un
determinado lquido tienden a ser empujados hacia arriba. Arqumedes se intrig
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por este fenmeno a partir de la flotacin de los barcos, y fue ah cuando el griego
determin la magnitud de este empuje.
De ah concluy que todo cuerpo slido sumergido ya sea parcialmente o
totalmente en un determinado, el cuerpo slido tender a ser empujado
verticalmente hacia arriba con una fuerza igual al peso del volumen del lquido
desplazado por el objeto sumergido. Adems de esto, Arqumedes sostiene que
para que un cuerpo sumergido en un lquido permanezca en equilibrio, la fuerza
que lo empuja verticalmente hacia arriba y el peso deben ser magnitudes de
valores iguales aplicadas en un mismo punto. En caso de que cuerpo slido
sumergido en el agua comienza a flotar significa que la fuerza que lo empuja
verticalmente predomina sobre el peso del lquido.
En base a lo anterior se pueden deducir las principales ecuaciones de la
hidrosttica; el principio de los vasos comunicantes es una consecuencia directa de
estas ecuaciones, en donde las presiones hidrostticas de puntos en un mismo
nivel son las mismas, por lo que la altura o nivel en los recipientes tender a ser la
misma.
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III. MATERIALES
SOPORTE UNIVERSAL, NUEZ
TUBO DE GOMA
TUBO DE VIDRIO DELGADO Y ANCHO
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MATERIALES
SOPORTE UNIVERSAL, NUEZ VASO DE PRECIPITACIN
PINZA DE BURETA
TUBO DE VIDRIO DELGADO Y ANCHO TUBO DE VIDRIO ACODADO
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VASO DE PRECIPITACIN
PINZA DE BURETA
ACODADO
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IV. PROCEDIMIENTO
PRIMER PASO.
SEGUNDO PASO.- Con ayuda del vaso precipitado, hecha agua en el tubo ancho hasta una altura de 10 cm; manteniendo sujeto el otro tubo delgado con la mano.
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PROCEDIMIENTO
PRIMER PASO.- Realiza el montaje de la figura.
Con ayuda del vaso precipitado, hecha agua en el tubo ancho hasta una altura de 10 cm; manteniendo sujeto el otro tubo delgado con la mano.
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Realiza el montaje de la figura.
Con ayuda del vaso precipitado, hecha agua en el tubo ancho hasta una altura de 10 cm; manteniendo sujeto el otro tubo delgado con la mano.
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TERCER PASO.- Procurando que se vierta el agua, inclina la varilla. Observa el nivel del lquido en los dos tubos.
CUARTO PASO.- Tapando con el dedo extremo abierto del tubo de vidrio delgado bjalo todo lo que puedas mantenindolo vertical. Quita rpidamente el dedo y observa lo que sucede.
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Procurando que se vierta el agua, inclina la varilla. Observa el os dos tubos.
Tapando con el dedo extremo abierto del tubo de vidrio delgado bjalo todo lo que puedas mantenindolo vertical. Quita rpidamente el dedo y observa lo que sucede.
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Procurando que se vierta el agua, inclina la varilla. Observa el
Tapando con el dedo extremo abierto del tubo de vidrio delgado bjalo todo lo que puedas mantenindolo vertical. Quita rpidamente el
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V. SITUACIONES PROBLEMATICAS
1.- Qu nivel intenta alcanzar el liquido que sale del tubo de
vidrio delgado cuando quitas el dedo de su extremo?
Si quitamos el dedo que tapa el extremo del vidrio delgado el agua tiende a
equilibrarse es decir o comienza a desplazarse en el tubo delgado hasta
alcanzar el nivel que tiene el agua en el tubo de vidrio grande.
Pasado esto el agua est a un mnimo nivel con respecto a los dos tubos.
NOTA:
Este principio es utilizado frecuentemente por los albailes para nivelar la
construccin y consiste en el empleo de una manguera transparente llena
de agua que se va alineando a un mismo nivel por accin del lquido que
hay en su interior y brinda un sistema nivelado.
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2. Cuando viertes agua en uno de los tubos:
a. El nivel del agua es igual o diferente en los tubos?
Si vertimos en uno de los tubos el nivel del agua es igual en los tubos esto
quiere decir que si en un tubo se aumenta el volumen del liquido
aadiendo mas liquido, el volumen del otro tubo tambin aumenta por
accin del liquido que pasa de un tubo al otro para poder nivelarse.
b. El nivel de los lquidos en los vasos comunicantes es el mismo con
independencia de la mayor o menor inclinacin que pueden tener.
Si inclinamos un tubo con respecto al otro nivel del agua permanece igual
es decir si inclinamos un tubo, este crece en volumen pero el liquido
mantiene su nivel en ambos tubos. Esto quiere decir que el nivel de los
lquidos en los vasos comunicantes es el mismo. Esto se debe a que la
presin atmosfrica y la gravedad son constantes en cada recipiente, por
lo tanto la presin hidrosttica a una profundidad dada es siempre la
misma, sin influir su geometra ni el tipo de lquido.
3. Si vertimos lquidos de diferentes densidades, que no se
mezclen entre s, el nivel de agua ser igual o diferente?
Explicarlo.
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Analicemos el caso de los vasos comunicantes: si en un tubo o manguera con
forma de U colocamos agua, esta alcanzar en ambos brazos la misma altura
cuando se establezca el equilibrio, es decir, hasta que en cada brazo las presiones
sean iguales. Pero si colocamos aceite en uno de los brazos veremos que el
sistema queda como se ilustra en la figura
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Analicemos el caso de los vasos comunicantes: si en un tubo o manguera con
forma de U colocamos agua, esta alcanzar en ambos brazos la misma altura
cuando se establezca el equilibrio, es decir, hasta que en cada brazo las presiones
olocamos aceite en uno de los brazos veremos que el
sistema queda como se ilustra en la figura
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Analicemos el caso de los vasos comunicantes: si en un tubo o manguera con
forma de U colocamos agua, esta alcanzar en ambos brazos la misma altura
cuando se establezca el equilibrio, es decir, hasta que en cada brazo las presiones
olocamos aceite en uno de los brazos veremos que el
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Supongamos que la altura (hB) de la columna de aceite es un poco mayor que 10
cm. Como la presin ejercida por el agua en el punto A debe ser la misma que
ejerce el aceite en el punto B, tenemos:
PA = PB
Considerando, esto implica que:
DBghB = DAghA
Donde DB y DA son las densidades del aceite y el agua respectivamente y hB y hA
(10 cm) sus respectivas alturas. Como g, la aceleracin de gravedad es la misma, y
se puede simplificar*, con lo cual queda:
DBhB = DAhA
* La presin atmosfrica tambin contribuye prcticamente igual en ambas
columnas, razn por la cual no la consideraremos.
Por ltimo, como la densidad del aceite es 0,98 g/cm3, podemos determinar la
altura de la columna de aceite. En efecto:
Reemplazando los datos del ejemplo que hemos desarrollado encontramos que:
hB = = 10,2 cm.
Entonces nos damos cuenta que los niveles son diferentes