La velocidad de salida del agua a través de un agujero

PRÁCTICA
DE LABORATORIO
ME APROXIMO AL CONOCIMIENTO
COMO CIENTÍFICO NATURAL
La velocidad de salida del agua a través de un agujero
El teorema de Torricelli establece que la velocidad con que sale el líquido por un agujero practicado a
una profundidad h es igual a la velocidad que alcanzará si cayera desde una altura h. En esta práctica nos
proponemos analizar la variación de la velocidad del agua que sale a través del agujero de un recipiente
cuando se varía la profundidad a la cual este se practica.
Conocimientos previos
Ecuación de continuidad, ecuación de Bernoulli, presión atmosférica y densidad.
Procedimiento
Materiales
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Colorantes
Recipiente plástico en forma
de cilindro recto
Dos puntillas de diferente
diámetro
Una vela
Una cuchilla
Una pequeña lámina
de cartón
1
2
h
h
3
x
4
h
1. Calienta un poco la puntilla de menor diámetro y con ella haz
un agujero cerca del fondo del recipiente (fig. 1). Retira con la
cuchilla los residuos de plástico del borde del agujero.
2. Llena el recipiente con agua hasta el borde superior. Describe la
trayectoria que sigue el agua al salir del agujero. Mide la distancia x que alcanza el agua con respecto a la pared del recipiente.
3. Haz otro agujero a la misma altura y hacia un lado, con una puntilla de mayor diámetro. Llena nuevamente el recipiente hasta
el borde superior. Compara la trayectoria del agua que sale por
el agujero con respecto a la del agua que sale por el agujero más
pequeño. Observa en qué caso es mayor la distancia horizontal
x, que alcanza el agua con respecto a la pared del recipiente.
4. Con la puntilla de menos diámetro, haz en el recipiente otro
agujero, a una altura mayor con respecto al fondo. Llena el recipiente hasta el borde.
5. Por debajo del agujero que acabas de abrir coloca un cartón
en posición horizontal, de manera tal que la distancia entre
el hueco y el cartón sea la misma que entre el primer agujero
y la superficie sobre la cual se encuentra el recipiente (fig. 2).
Observa la distancia horizontal con respecto a la pared del recipiente a la cual llega el agua sobre el cartón.
6. Con la puntilla de menor diámetro, practica otro agujero en el
recipiente, pero esta vez a una mayor altura que las dos anteriores. Llena nuevamente el recipiente hasta el borde. Coloca un
cartón de la misma forma que se explicó en pasos anteriores,
teniendo en cuenta que la distancia h, entre el agujero y el
cartón debe ser la misma que en otros casos (fig. 3). Observa la
distancia a la que llega el agua sobre el cartón, con respecto a la
pared del recipiente.
7. Con todos los agujeros abiertos, determina a qué altura está el
agujero por el cual el agua obtiene el mayor alcance horizontal
en la superficie sobre la que se encuentra el recipiente (fig. 4).
Análisis de resultados
1. Si la altura h se mantiene constante, ¿cómo se relaciona la velocidad de salida con la distancia que alcanza
el agua con respecto a la pared del recipiente?
2. ¿La velocidad de salida del agua depende del área del agujero?
© Santillana
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