Mecanica de fluidos - laboratorio

Universidad Nacional
“Pedro Ruiz Gallo”

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA

Escuela Profesional de Ingeniería Civil

INFORME DE ENSAYO DE LABORATORIO Nº 1:

“Presión Sobre Superficies Parcialmente Sumergidas”

Docente : Ing. Zelada Zamora Wilmer

Alumno : Albujar Galvez, Julio Felipe 074534-J

Curso : Mecánica de Fluidos - I

Fecha de Laboratorio :jueves 9 de setiembre

Fecha de Presentación: jueves 16 de setiembre

Ciclo : 2010-I

Lambayeque, setiembre del 2,010

INTRODUCCION

En el diseño de dispositivos y objetos sumergidos, tales como presas, obstrucciones en barcos y tanques de almacenamiento, es necesario calcular las magnitudes y ubicaciones de las fuerzas que actúan tanto en superficies planas como curvas. Es por talrazón que en el presente informe, basado en la práctica de laboratorio de Mecánica de Fluidos, abarcará el tema sobre “Presión sobre Superficies Parcialmente Sumergidas”, haciendo uso del agua como fluido para esta práctica.
En el desarrollo de esta práctica se muestra el procedimiento para demostrar de manera experimental que la fuerza hidrostática aplicada sobre el instrumento de medición esigual a las pesas que son colocadas secuencialmente. Al mismo tiempo se sabrá que el centro de presiones es el punto por el cual ejercen, las líneas de acción de las fuerzas, presiones sobre un cuerpo parcialmente sumergido en un líquido.
El instrumento de medición de presiones ha sido diseñado para determinar el empuje estático ejercido por un fluido sobre un cuerpo sumergido y contrastarlo conlas predicciones de teóricas habituales.
La práctica presenta un marco teórico que nos permitirá entender el concepto de centro de presiones, empuje hidrostático, la relación de este con el principio de Arquímedes
Por último se da una relación de conclusiones a las que he llegado, referida al comparar los cálculos obtenidos en el laboratorio con las que teóricamente resultarán los mismos.Presión Sobre Superficies Parcialmente Sumergidas

I. OBJETIVOS
* Medir la fuerza hidrostática o empuje estático que ejerce un fluido cualquiera sobre las superficies planas rectangulares de un cuerpo parcialmente sumergido.
* Determinar la posición del centro de presiones sobre una superficie plana parcialmente sumergida en un líquido en reposo.
* Determinar la rectade mayor ajuste en la grafica: h/3 vs f/h2.
* Comprobar la concordancia entre el valor teórico y experimental de la fuerza de compensación (pesas graduadas).

II. MARCO TEORICO

* FUERZA HIDROSTÁTICA:
Es la fuerza que ejerce el fluido sobre una superficie cualquiera, ésta fuerza va en dirección normal a la superficie donde está actuando.

* FUERZA HIDROSTÁTICA SOBRE UNASUPERFICIE PLANA.-
Es la fuerza que ejerce el agua sobre una superficie y tiene un punto de aplicación en dicha superficie de su fuerza resultante.

Consideremos el caso general en que el plano donde se encuentra la superficie plana sumergida “A” forme un Angulo “” con el plano piezómetro.

Determinación de la Fuerza (F)

Es decir:
“La fuerza hidrostática sobre una superficie planasumergida, es igual a la presión relativa al centro de gravedad, multiplicada por el área”.

* CENTRO DE PRESIONES.-
El centro de presiones es el punto por el cual se ejercen las líneas de acción de las fuerzas que ejercen presión sobre un cuerpo sumergido en un líquido.

Determinación del Centro de Presiones
La línea de acción de la fuerza resultante “F”, (figura 1) corta a la superficie enun punto que se llama centro de presiones, que no coincide en general con el centro de gravedad (sólo en las superficies horizontales coinciden, porque Yg=Yp)
Para determinar las coordenadas del centro de presiones (Xp, Yp); se utiliza el teorema de los momentos (Teorema de Varignon): “El momento de la resultante es igual a la suma de los momentos de las componentes”
Cálculo de Yp

Cálculo...