Flotabilidad
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA
LABORATORIA DE MECANICA DE FLUIDOS
ASIGNACION N°4
ESTABILIDAD DE CUERPOS FLOTANTE
FACILITADORA:
INTEGRANTES:
1IM131, 1EM131
11 JUNIO 2012
INTRODUCCION
Este experimento consiste en estudiar las condiciones de la estabilidad de cuerpos flotante, así como las condiciones de estabilidad para cuerposflotantes, estabilidad referida a la línea de flotación. Para dicho laboratorio se cuenta con un cuerpo flotante al cual se le puede variar la posición del centro de gravedad y del metacentro de modo a estudiar su equilibrio. El aparato en este caso utilizaremos una barcaza; permite medir las variables que determinan el equilibrio del cuerpo flotante para realizar comparaciones teóricamente.
En primerainstancia se llenara una cubeta con agua, colocando dentro el cuerpo flotante (barcaza). El cuerpo flotante se coloca en equilibrio con la masa corrediza, a medida que avance el experimento se continuara a colocar la masa corrediza en las respetivas posiciones deseadas. Tomando los apuntes de las distancias X’, alturas del peso vertical Z, y profundidad de calado, de la respectiva distancia delpeso horizontal; se analizara la estabilidad de cuerpos flotantes, demostrando y calculando el gradiente de estabilidad, posición del Centro de Gravedad correspondiente a cada distancia X’ y altura vertical Z, momento realizado por la FB y G, fuerza de empuje.
ESTABILIDAD DE CUERPOS FLOTANTES
Objetivos
1. Estudiar las condiciones de estabilidad de cuerpos flotantes.
2. Demostrar laestabilidad rotacional de un cuerpo flotante prismático: paralelepípedo rectangular.
3. Estudiar las variaciones de altura del metacentro.
MARCO TEORICO
Flotación
La flotabilidad es la capacidad de un cuerpo para sostenerse dentro del fluido. Se dice que un cuerpo esta en flotación cuando permanece suspendido en un entorno líquido o gaseoso, es decir en un fluido.
La flotabilidad deun cuerpo dentro de un fluido estará determinada por las diferentes fuerzas que actúen sobre el mismo y el sentido de las mismas. La flotabilidad es positiva cuando el cuerpo tienda a ascender dentro del fluido, es negativa cuando el cuerpo tiene a descender dentro del fluido, y es neutra cuando se mantiene en suspensión dentro del fluido. La flotabilidad viene establecida por el Principio deArquímedes
Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes dice que un cuerpo sumergido total o parcialmente en un medio fluido, experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desalojado. Este empuje se encuentra situado en el centro de gravedad del volumen desplazado y se llama centro de empuje.
Fuerza de Flotación - Fb= pg (volumen desplazado)=peso del cuerpoflotantes
Estabilidad de los cuerpos en un fluido
Estabilidad es la propiedad de un cuerpo que tiende a volver a su posición o movimiento originales cuando el objeto se aparta de la situación de equilibrio o movimiento uniforme, como resultado de la acción de unas fuerzas o momentos recuperadores. Las condiciones para la estabilidad son diferentes para un cuerpo completamente sumergido y otroparcialmente sumergido (se encuentra flotando).
Un cuerpo que flota en equilibrio en un fluido, se haya sometido a dos fuerzas: la fuerza de la gravedad, que puede considerarse aplicada en el centro de gravedad del objeto, y también al empuje hidrostático, cuantificable, según el principio de Arquímedes, por una fuerza igual al peso del líquido desalojado y que actúa en el centro de gravedad delvolumen geométrico del líquido desalojado. Este último punto se denomina centro de empuje o carena.
Para que el cuerpo se encuentre en equilibrio es necesario que la suma de fuerzas y momentos se anulen. La anulación de las fuerzas se consigue al variar el grado de inmersión del cuerpo, lo que modifica el empuje. Para la anulación de los momentos bastaría con que el centro de gravedad del...
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