Se empieza llenando una bureta de 25 cm3, se enrasa a cero (en este momento la altura del líquido sobre el punto de salida es y0 = L + h, véase figura 2) y se anota el volumen V = 0 para t = 0.
Seguidamente se abre completamente la llave, cronometrando el tiempo que tarda en vaciar un volumen de 1 cm3. Se anota el tiempo y el volumen vaciado (V = 1 cm3).
A continuación se llena otra vez, se enrasa de nuevo, y abriendo completamente la llave se cronometra el tiempo que tarda en vaciar 2 cm3. Se anota el nuevo tiempo y el nuevo volumen (V = 2 cm3).
Este proceso se repite tantas veces como sea necesario, vaciando cada vez 1 cm3 más que la vez anterior y anotando el volumen vaciado y el tiempo correspondiente. En caso de que la bureta sea de 50 cm3, se tomarán las medidas cada 2 cm3.
martes, 4 de marzo de 2008
Parte Experimental
Usaremos una bureta como depósito cilíndrico, y agua como líquido experimental, admitiendo que su densidad es igual a 1.00 g/cm3. Antes de llenar la bureta debemos medir los siguientes parámetros: a) La distancia en cm que media entre la marca superior y la marca inferior de la escala de la bureta (distancia L en la figura 2), lo que nos servirá para convertir en alturas las lecturas de volumen vaciado (en cm3) que iremos haciendo sucesivamente; b) La distancia en cm desde la abertura de salida hasta la marca inferior de la escala de la bureta (distancia h en la figura 2), esto nos servirá (combinado con la conversión entre longitudes y volúmenes obtenida de la medida anterior) para obtener en cada medida los valores de y cuando leamos el volumen de líquido que queda en la bureta.
Véase sobre la figura 2 que si medimos la longitud L que abarca la parte graduada de la bureta, correspondiente a un volumen total V0 (por ejemplo, 50 cm3), la altura del nivel de agua sobre el punto de salida cuando se haya descargado un volumen V es
Véase sobre la figura 2 que si medimos la longitud L que abarca la parte graduada de la bureta, correspondiente a un volumen total V0 (por ejemplo, 50 cm3), la altura del nivel de agua sobre el punto de salida cuando se haya descargado un volumen V es
Teorema de Torricelli
Un depósito cilíndrico, de sección S1 tiene un orificio muy pequeño en el fondo de sección S2 mucho más pequeña que S1. Aplicamos el teorema de Bernoulli a los puntos (1) y (2) situados en la superficie libre del fluido y en el centro del orificio inferior.
suponiendo que la velocidad del fluido en la sección mayor S1 es despreciable v1@ 0 comparada con la velocidad del fluido v2 en la sección menor S2.
Por otra parte, el elemento de fluido delimitado por las secciones S1 y S2 está en contacto con el aire a la misma presión. Luego, p1=p2=p0.
La diferencia de alturas es y1-y2=h. Siendo h la altura de la columna de fluido
Con estos datos la ecuación de Bernoulli se escribe
suponiendo que la velocidad del fluido en la sección mayor S1 es despreciable v1@ 0 comparada con la velocidad del fluido v2 en la sección menor S2.
Por otra parte, el elemento de fluido delimitado por las secciones S1 y S2 está en contacto con el aire a la misma presión. Luego, p1=p2=p0.
La diferencia de alturas es y1-y2=h. Siendo h la altura de la columna de fluido
Con estos datos la ecuación de Bernoulli se escribe
jueves, 28 de febrero de 2008
Descripcion del experimento
Se supone que se tiene un recipiente con un orificio de salida, Si este es llenado con agua hasta cierta altura manteniendo el orificio cerrado y luego se abre el orificio, el recipiente se vacia por completo en una cierta cantidad de tiempo especifica.
La altura del liquido en el recipiente mientras se esta vaciando depende de ciertos factores:
El tiempo
El area del orificio de salida
La densidad del Liquido.
La altura del liquido en el recipiente mientras se esta vaciando depende de ciertos factores:
El tiempo
El area del orificio de salida
La densidad del Liquido.
viernes, 22 de febrero de 2008
Metodo de Los Minimos Cuadrados
Mínimos cuadrados es una técnica de optimización matemática que, dada una serie de mediciones, intenta encontrar una función que se aproxime a los datos (un "mejor ajuste"). Intenta minimizar la suma de cuadrados de las diferencias ordenadas (llamadas residuos) entre los puntos generados por la función y los correspondientes en los datos. Específicamente, se llama mínimos cuadrados promedio (LMS) cuando el número de datos medidos es 1 y se usa el método de descenso por gradiente para minimizar el residuo cuadrado. Se sabe que LMS minimiza el residuo cuadrado esperado, con el mínimo de operaciones (por iteración). Pero requiere un gran número de iteraciones para converger.
Un requisito implícito para que funcione el método de mínimos cuadrados es que los errores de cada medida estén distribuidos de forma aleatoria. El teorema de Gauss-Markov prueba que los estimadores mínimos cuadráticos carecen de sesgo y que el muestreo de datos no tiene que ajustarse, por ejemplo, a una distribución normal. También es importante que los datos recogidos estén bien escogidos, para que permitan visibilidad en las variables que han de ser resueltas (para dar más peso a un dato en particular, véase mínimos cuadrados ponderados).
La técnica de mínimos cuadrados se usa comúnmente en el ajuste de curvas. Muchos otros problemas de optimización pueden expresarse también en forma de mínimos cuadrados, minimizando la energía o maximizando la entropía
Un requisito implícito para que funcione el método de mínimos cuadrados es que los errores de cada medida estén distribuidos de forma aleatoria. El teorema de Gauss-Markov prueba que los estimadores mínimos cuadráticos carecen de sesgo y que el muestreo de datos no tiene que ajustarse, por ejemplo, a una distribución normal. También es importante que los datos recogidos estén bien escogidos, para que permitan visibilidad en las variables que han de ser resueltas (para dar más peso a un dato en particular, véase mínimos cuadrados ponderados).
La técnica de mínimos cuadrados se usa comúnmente en el ajuste de curvas. Muchos otros problemas de optimización pueden expresarse también en forma de mínimos cuadrados, minimizando la energía o maximizando la entropía
Principio de Bernoulli
El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
1.- Cinético: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.2.- Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.3.- Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
La siguiente ecuación conocida como "Ecuación de Bernoulli" (Trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos términos.
donde:
v = velocidad del fluido en la sección considerada.
g = aceleración gravitatoria
y = altura geométrica en la dirección de la gravedad
P = presión a lo largo de la línea de corriente
ρ = densidad del fluido
Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:
Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica
se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido.
Caudal constante
Fluido incompresible - ρ es constante
La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente
Aunque el nombre de la ecuación se debe a Bernoulli, la forma arriba expuesta fue presentada en primer lugar por Leonhard Euler.
Un ejemplo de aplicación del principio lo encontramos en el Flujo de agua en tubería.
1.- Cinético: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.2.- Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.3.- Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
La siguiente ecuación conocida como "Ecuación de Bernoulli" (Trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos términos.
donde:
v = velocidad del fluido en la sección considerada.
g = aceleración gravitatoria
y = altura geométrica en la dirección de la gravedad
P = presión a lo largo de la línea de corriente
ρ = densidad del fluido
Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:
Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica
se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido.
Caudal constante
Fluido incompresible - ρ es constante
La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente
Aunque el nombre de la ecuación se debe a Bernoulli, la forma arriba expuesta fue presentada en primer lugar por Leonhard Euler.
Un ejemplo de aplicación del principio lo encontramos en el Flujo de agua en tubería.
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