Calculo de fuerzas

UNIVERSIDAD NACIONAL – SEDE MEDELLÍN
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS
TAPÓN CÓNICO

1. Conceptos

– Presión hidrostática
– Fuerza hidrostática sobre superficies curvas

2. Objetivos– Verificar las leyes de la hidrostática para explicar el equilibrio de un tapón cónico en el fondo de un tanque con un fluido (agua) y sometido a un contrapeso. Ver figura 1.
– Familiarizar alestudiante con los modelos y herramientas estadísticas (Regresión lineal simple, estimación de parámetros, intervalos y bandas de confianza).

3. Esquema del montaje (Figura 1)

Figura 1. Esquemadel montaje del Laboratorio de Tapón cónico

Datos: tomar mínimo 10 parejas de datos (Hc, w)

Tabla 1. Datos y constantes del montaje
|Datos y constantes |Valor |Descripción de losdatos y constantes |
|Wtapón (Kgf) |0.293 |Peso del tapón |
|Wtara (kgf) |0.098 |Peso de la tara del contrapeso |
|D(m) |0.102 |Diámetro de cono |
|d (m) |0.05 |Diámetro del orificio |
|( (kg/m3) |998.2|Densidad del agua |
|L (m) |0.17 |Longitud del cono |
|g (m/s2) |9.78 |Aceleración de la gravedad|

4. Cálculos y preguntas:

a. (20%) Regresión lineal simple: Hc = mw + b. Estimar los parámetros m y b por mínimos cuadrados. Determinar los intervalos de confianza para losparámetros y las bandas de confianza de la regresión. Grafique los valores observados, los valores estimados y las bandas de confianza.
b. (20%) Demuestre la expresión teórica de la relación entreHc y w, ecuación 1. Utilice el método del empuje hidrostático.

[pic] (1)

Donde: f se puede tomar como la reacción (fuerza de fricción) que actúa en el punto de contacto entre el cono y el...