Vaciado de un depósito
En este experimento se va a medir el tiempo que tarda en salir un volumen de agua
de un depósito para luego elaborar la gráfica volumen-tiempo del experimento.
Para ello se usa una botella con un agujero en la parte baja que se vacía sobre una probeta.
Enlace al guión de laboratorio.
Material- Botella de agua de un litro- Probeta de 1 litro - Embudo grande de plástico - Reloj-cronómetro |
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Las botellas entre 1,5 y 0,5 litros sirven para el experimento. |
Comentarios a la preparación del montaje
La botella debe estar elevada de forma que el orificio de salida del agua quede unos centímetros por encima del embudo que se pone sobre
la probeta. Se puede sujetar con un soporte nuez y pinza o se puede poner la botelle sobre algún recipiente grande de plástico invertido que
sea resistente al agua.
Cuanto mayor sea el volumen de la botella, más lentamente disminuirá la altura de agua sobre el orificio, más lentamente cambiará el caudal
y menos curvada será la gráfica que se obtenga. En el límite, un gran botellón de agua con mucha base dará una gráfica casi recta,
que no interesa para el objetivo de la práctica de medir un sistema no lineal.
Es fácil derramar agua durante el trabajo, de ahí que sea conveniente situar la probeta en el interior de un lavabo grande.
La alternativa es disponer de barreños grandes en los que hacer el montaje.
En el experimento que estudia la relación entre el caudal y la altura del líquido sobre el orificio hay que marcar con rotulador
diferentes alturas sobre el orificio utilizando una regla. Es conveniente hacer intervalos de 5 cm para obtener valores de tiempo
suficientemente separados.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Practicar en la toma de medidas de una magnitud que varía con el tiempo.
- Obtener la gráfica curvada de un sistema no lineal.
- Comprobar la relación del caudal de salida de un depósito con la altura de la columna de agua sobre el orificio de salida.
El caudal de un chorro de líquido que sale de un depósito abierto depende de la altura de líquido en el depósito y
de la gravedad (ya que depende de la presión en el punto de salida, p = d g h) factores a los que hay que añadir el
rozamiento por el orificio de salida del depósito que utilicemos.
Por tanto, los datos obtenidos siempre serán inferiores a los datos teóricos.
Es muy interesante hacer ver que la conservación de la energía es la que determina la relación entre la altura de agua y la velocidad de salida
por el orificio. En realidad, es un caso de caída libre.
 Montaje inicial |
 Perforación del orificio |
 Salida de agua con un caudal medio |
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 Salida de agua con un caudal bajo |
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Salida de agua con un caudal medio
Salida de agua con un caudal bajo
