Informe de hidraulica

PRACTICA 1
LOCALIZACIÓN DEL CENTRO DE PRESIONES

1.1INTRODUCCIÓN.

Dentro de los líquidos en reposo es posible solamente una forma de tensión: la de compresión, es decir, la presión hidrostática.
Se deben tener en cuenta dos propiedades de los líquidos.
1.- La presión hidrostática en la superficie exterior del líquido está siempre dirigida según la normal hacia el interior del volumen dellíquido que se analiza. Esta propiedad se desprende directamente del hecho de que dentro de un líquido en reposo solamente se pueden producir tensiones de compresión, por ello es imposible una tensión diferente a la normal.
Por superficie exterior del líquido se entiende la de los volúmenes elementales que mentalmente aislamos del volumen total del líquido.
2.- La presión hidrostática encualquier punto interior del líquido es igual en todas direcciones, es decir, la presión no depende del ángulo de inclinación de la superficie sobre la que actúa.
La ecuación fundamental de la hidrostática permite obtener una expresión para hallar el valor de la presión hidrostática en cualquier punto del volumen examinado de líquido.
Se examina el caso del equilibrio en que actúa solamente lagravedad, para el cual la superficie libre del líquido es un plano horizontal.
En la fig 1.1 se muestra un recipiente que contiene un líquido, sobre cuya superficie libre actúa la presión Po.

FIGURA 1.1 ECUACION FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA

Para determinar el valor de la presión hidrostática P, en un punto M elegido arbitrariamente, situado a la profundidad h, se procede de la siguiente forma:Se toma un volumen cilíndrico vertical, de altura h; área horizontal dA, y se analiza la condición de equilibro mencionado volumen del liquido.
La presión del líquido sobre la base inferior del cilindro será la presión exterior, orientada, según la normal al interior del volumen, es decir, hacia arriba.
Haciendo el balance de fuerzas que actúa en sentido vertical sobre el volumen que se examina,tendremos:
PdA – PodA – γhdA = 0
El valor de γhdA representa el peso del líquido en el volumen que se analiza.
Dividiendo por dA cada término y despejando P, tendremos:
P = Po + γh (1.1)
Ésta expresión es la ecuación fundamental de la hidrostática, a partir de la cual se puede calcular la presión en cualquier punto del líquido en reposo.
Lapresión del líquido crece al aumentar la profundidad, en forma lineal, y para una profundidad dada es una magnitud constante.
El conocimiento de la ecuación fundamental de la hidrostática es imprescindible para calcular la fuerza del líquido sobre una pared plana.
1.1.1 OBJETIVOS
Los objetivos de la práctica son los siguientes:
* Determinar experimentalmente la línea de acción de la fuerzaresultante (centro de presiones) que actúa sobre una superficie plana bajo la acción de un líquido en condiciones estáticas.
* Comparar y discutir el resultado medido con el obtenido a partir de las ecuaciones de la Hidrostática.

1.2 FUNDAMENTO TEÓRICO
Fluidos: La mayor parte de la materia del universo está en forma de fluidos(liquido o gas). Un fluido es un medio material continuo conresistencia nula a esfuerzos de cizalladura, presentando solo esfuerzos normales a la superficie en todo punto. no obedecen la ley de Hooke.
 
Hay dos tipos: líquidos, que carecen de forma propia, pero sí poseen volumen propio y son muy poco compresibles, y gases, que carecen de forma y volumen propio, y son muy compresibles.
 
También se pueden dividir en perfectos o ideales, en los cuales losesfuerzos internos(entre capas) son perpendiculares a la superficie, y viscosos o reales, que presentan esfuerzos de cizalladura internos.
 
• Estática de fluidos: Estudia los fluidos en reposo y los objetos en el seno de dichos fluidos. En un fluido en reposo la fuerza que ejerce el fluido en cada punto y sobre cada elemento infinitesimal del mismo solo puede ser perpendicular a la...