Medición de caudal con botellas
Mecánica de fluidos
Medición de caudal con botellas
Integrantes:
• Joan Sebastian Quimbayo
• Yulieth Sehuanes
• Andrea Navarro Zuñiga
• Mariangel Aristizábal
Docente:
Carlos Romero
Curso:
10⁰02
Colegio:
Institución Educativa Liceo Moderno Magangué
2025
Proceso tecnológico
1. Planteamiento del problema
La mecánica de fluidos es una disciplina esencial en la ingeniería, encargada de estudiar el comportamiento de líquidos y gases. Uno de sus conceptos clave es el caudal, que nos indica la cantidad de fluido que pasa por un punto en un determinado tiempo.
Nuestro proyecto, Medición de caudal con botellas, nace como una propuesta sencilla, práctica y educativa para acercar a los estudiantes a la experimentación en mecánica de fluidos.
¿En qué consiste el proyecto?
El proyecto se basa en construir un sistema casero para medir el caudal de un líquido usando botellas plásticas recicladas. De esta manera, no solo se aprende física de forma práctica, sino que también se fomenta la reutilización de materiales y el bajo costo en la enseñanza.
El problema que resuelve
Los estudiantes suelen tener dificultades para comprender cómo calcular y visualizar el caudal. Este prototipo ayuda a:
Representar de forma tangible la teoría de caudal.
Experimentar con líquidos y tiempos reales.
Promover un aprendizaje activo y didáctico.
2. Proceso técnico
¿Que se va a construir?
En este proyecto se construirá un sistema de medición de caudal utilizando botellas plásticas recicladas. La idea es crear un prototipo sencillo, económico y funcional que permita calcular el caudal de un fluido de manera experimental.
• Materiales:
Botellas plásticas que actuarán como depósitos de agua.
Un orificio en la parte superior de la botella por donde saldrá el agua.
Marcas de nivel en la botella para medir el volumen desplazado.
Un recipiente de recolección para el agua descargada.
Un cronómetro para medir el tiempo que tarda en vaciarse entre los niveles.
Principio de funcionamiento
El caudal (Q) se define como:
Q = V/t
Donde:
V= Volumen de líquido desplazado (en litros o metros cúbicos).
t= Tiempo que tarda en salir ese volumen (en segundos).
En el experimento:
1. Se llena la botella hasta un nivel marcado.
2. Se destapa el orificio para dejar salir el agua.
3. Se mide el tiempo que tarda en vaciarse hasta otro nivel marcado.
4. Con el volumen y el tiempo se calcula el caudal.
Resultados esperados
Observar cómo el caudal cambia según el diámetro del orificio.
Analizar la relación entre presión, altura del líquido y velocidad de salida.
Comparar resultados experimentales con los teóricos de la ecuación de Torricelli.
Impacto educativo
Este proyecto:
Fomenta el aprendizaje experimental en la mecánica de fluidos.
Incentiva el uso de materiales reciclados.
Desarrolla habilidades en el trabajo en equipo y la toma de datos experimentales.
Diseño:
Resultados esperados
Observar cómo el caudal cambia según el diámetro del orificio.
Analizar la relación entre presión, altura del líquido y velocidad de salida.
Comparar resultados experimentales con los teóricos de la ecuación de Torricelli.
conclusión
El experimento de medición de caudal con botellas demuestra que la ciencia no siempre requiere laboratorios costosos. Con creatividad y materiales simples, se pueden realizar prácticas que fortalecen la comprensión de conceptos fundamentales en la mecánica de fluidos, acercando la teoría a la vida real.
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