EXPERIMENTOS DE FÍSICA: 8 - Ley de Torricelli: vaciado de un depósito
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Física

EXPERIMENTOS DE FÍSICA

8 - Ley de Torricelli: vaciado de un depósito

Fuente: "Experiencias de Física..." Universidad de Alicante


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letra capitular El objetivo de esta práctica es verificar experimentalmente que se cumplen las condiciones para la aplicación de la ley de Torricelli y estudiar la relación entre el tiempo transcurrido y la altura de líquido en un depósito. Entre las contribuciones científicas de Torricelli se halla la comprobación de que el flujo de un líquido por un orificio es proporcional a la raíz cuadrada de la altura del líquido medida respecto a la posición del orificio de salida.

En esta práctica se comprobará la veracidad de la ley de Torricelli para el caso de un depósito cilíndrico al que se le ha practicado un pequeño orificio en su parte inferior. Para ello se vierte agua en el depósito, se realizan unas marcas en el depósito que indican la altura de agua, y se utiliza un cronómetro para medir el tiempo que transcurre en alcanzar el líquido cada una de las marcas. En primer lugar se abre el orificio para que empiece a salir el líquido y, cuando la altura es de 35 cm, se empieza a contar el tiempo. Se puede observar que, a medida que disminuye la altura de agua en el depósito, la distancia horizontal que alcanza el agua fuera del depósito -conocida como vena líquida - también decrece, es decir, varía la velocidad de salida por el orificio. Si medimos los tiempos transcurridos entre dos marcas consecutivas, se puede ver que no son iguales y, por tanto, se comprueba que la velocidad cambia con la altura.

Durante el proceso de vaciado se construye una tabla con los valores del tiempo transcurrido y la altura de líquido en el depósito. No obstante, la representación gráfica que se debe realizar es tiempo (s), en el eje de abscisas, y la raíz cuadrada de la altura del líquido en el depósito (altura en m), en el eje de ordenadas. Se realiza un ajuste por el método de los mínimos cuadrados de éstos valores y se comprueba que hay una correlación lineal entre ellos. De esta forma se pueden obtener la ordenada en el origen y la pendiente de la recta. Por último, se deduce el significado físico de la ordenada en el origen y de la pendiente de la recta.

 

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