Fuerza De Presión Sobre Superficies Planas Y Curvas

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1° LABORATORIO –

FUERZA DE PRESIÓN SOBRE SUPERFICIES PLANAS Y CUERVAS



INTRODUCCION

Existen varios tipos de estructuras que se encuentran sometidos a fuerzas de presión que actúa sobre ellas. Los tanques de almacenamiento de agua, diques, presas, compuertas, los cascos de los barcos, ejemplifican la necesidad de llevar a cabo diseños de estructuras que soporten las fuerzas procedentes de losfluidos con los que entran en contacto. Una parte importante de la mecánica de fluidos es la determinación de las fuerzas de presión que esas estructuras tienen que soportar a fin de funcionar de manera apropiada.

OBJETIVOS:

• Determinar la fuerza hidrostática que actúa sobre la superficie plana y su posición, esto cuando se encuentre parcial o totalmente sumergido.

• Determinar laposición de la línea de acción de la fuerza hidrostática y comparar la posición determinada experimentalmente con la posición teórica.

MARCO TEORICO

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FUERZA HIDROSTÁTICA SOBRE SUPERFICIES PLANAS SUMERGIDAS


Presión en mecánica, es la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.


La presión suele medirse en atmósferas (atm); enel Sistema Internacional de unidades (SI), la presión se expresa en Newton por metro cuadrado; un Newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio o 14,70 lbf/pulg2 (denominada psi).


[pic] (9)


Donde:


P: presión ejercida sobre la superficie, N/m2


F: fuerza perpendicular a la superficie, N


A: área de la superficie donde seaplica la fuerza, m2


La mayoría de los medidores de presión, o manómetros, miden la diferencia entre la presión de un fluido y la presión atmosférica local. Para pequeñas diferencias de presión se emplea un manómetro que consiste en un tubo en forma de U con un extremo conectado al recipiente que contiene el fluido y el otro extremo abierto a la atmósfera. El tubo contiene un líquido, comoagua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del líquido en ambas ramas indica la diferencia entre la presión del recipiente y la presión atmosférica local.


Para diferencias de presión mayores se utiliza el manómetro de Bourdon, llamado así en honor al inventor francés Eugène Bourdon. Este manómetro está formado por un tubo hueco de sección ovalada curvado en forma de gancho. Los manómetrosempleados para registrar fluctuaciones rápidas de presión suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea.


Como la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, hay que sumar ésta última al valorindicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Una lectura negativa delmanómetro corresponde a un vacío parcial.


Las presiones bajas en un gas (hasta unos 10-6 mm de mercurio de presión absoluta) pueden medirse con el llamado dispositivo de McLeod, que toma un volumen conocido del gas cuya presión se desea medir, lo comprime a temperatura constante hasta un volumen mucho menor y mide su presión directamente con un manómetro. La presión desconocida puede calcularse apartir de la ley de Boyle-Mariotte. Para presiones aún más bajas se emplean distintos métodos basados en la radiación, la ionización o los efectos moleculares.

 


CENTRO DE GRAVEDAD:

Es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultanteaplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.

En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.

El c.g. de un cuerpo no corresponde...
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