Laboratorio de mecánica de fluidos.


PRESIÓN HIDROSTÁTICA






ADRIANA PALMA
CRISTIAN JIMENEZ
JUAN ARREGOCES







GRUPO: BD







PRÁCTICA DE LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS PRESENTADO A LA: INGENIERA ANA GARRIDO











CORPORACION UNIVERSITARIA DE LA COSTA
FACULTAD DE INGENIERIA
BARRANQUILLA
15/04/2013
INTRODUCCION


La balanza hidrostática es un modelo de báscula quesirve para múltiples funciones, principalmente contribuye a la comprobación experimental del Principio de Arquímedes el cual enuncia que todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje ascensional igual al peso del fluido desplazado. Esta experiencia tiene como objetivo principal Determinar la Presión Hidrostática que actúa sobre una superficie plana inmersa en elagua cuando la superficie está totalmente sumergida, asimismo empuje hidrostático, distancia al centro de presión y momento.

Teniendo en cuenta que la presión hidrostática es la fuerza por unidad de área que ejerce un líquido en reposo sobre las paredes del recipiente que lo contiene y sobre cualquier cuerpo que se encuentre, total o parcialmente sumergido.

En el laboratorio utilizamos elaparato de presión hidrostática, F-12; para el cual nos fue asignado un cuerpo totalmente sumergido y utilizando como fluido al agua; que con la explicación del docente y fuentes bibliográficas se detallará su manejo más adelante.

En el presente documento se planteara un desarrollo teórico y conceptual que nos facilita la comprensión de la temática relacionada a la presión hidrostática delos fluidos, con el fin de desarrollar los cálculos pertinentes con la información adquirida, así podemos correlacionar los resultados experimentales con los teóricos, para analizar las semejanzas, similitudes y diferencias que puedan existir entre estos. Logrando obtener de esta forma nuestras propias conclusiones.












OBJETIVOS

 

Objetivo general

Determinar lapresión hidrostática del agua ejercida sobre un cuerpo totalmente sumergido y sobre las paredes del aparato F-12; con respecto a las propias especificaciones de este mismo.

Objetivos específicos

Determinar cómo varia el empuje, con respecto a la profundidad del aparato.

Explicar las diferencias existentes entre los resultados experimentales y teóricos para el empuje y la profundidad en elcentro de presión.

Comentar sobre la relación entre la profundidad del centro de presión y la profundidad de inmersión de acuerdo a la condición de cuando el cuadrante está totalmente sumergido.

















1. FUNDAMENTOS TEORICOS

Cuando el cuadrante se sumerge en agua, es posible analizar las fuerzas que actúan sobre la cara sumergida del cuadrante de la siguientemanera:

La fuerza hidrostática, en cualquier punto de la curva es normal a la cara de la superficie y por lo tanto resuelve a través del punto de pivote porque este se encuentra en el eje de los radios. Las Fuerzas hidrostáticas en la parte superior e inferior de la superficie curvada no tienen efecto neto ni afecto el equilibrio de la balanza es decir, porque todas estas fuerzas pasan através del pivote.

Las fuerzas en los lados del cuadrante son horizontales y se anulan porque son iguales y contrarias. La fuerza hidrostática en la cara sumergida vertical es contrarrestada por el equilibrio del peso. La fuerza hidrostática resultante en la cara puede ser calculada a partir del valor del peso y el equilibrio de la profundidad del agua como sigue:
Cuando el sistema está enequilibrio, los momentos sobre el punto de giro son iguales.

mgL = Fh

donde:

m es la masa en la percha de peso,
g es la aceleración de la gravedad,
L es la longitud del brazo de equilibrio, la
F es el empuje hidrostático, y el
h es la distancia entre el eje y el centro de presión.

Por lo tanto calculando el empuje...