sup sumergidas

Prácticas de Laboratorio de Hidráulica
Informe II
J. Gallegos, A. Galarza, G. Urgilés, F. Romero, N. Zhirzhán, S. Chica
TEMA 2: MEDICIÓN DE FUERZAS HIDROSTATICAS
CONTEXTO
Las fuerzas que actúan sobre un área finita que se encuentra parcial o totalmente sumergida en un fluido puede remplazarse por una sola fuerza resultante, y además conociendo su punto de aplicación (centro de presión), sepuede diseñar en la vida profesional correctamente todas las estructuras que contienen a dicha superficie.
La ecuación fundamental de la Estática de Fluidos es (Streeter, 1990), por lo que a mayor profundidad mayor presión.
En la práctica buscamos validar las expresiones obtenidas teóricamente y las que se obtuvieron con los datos medidos en la práctica, y así determinar el porcentaje devariación que existe entre los mismos, determinando si las lecturas obtenidas en la práctica son correctas o se deben desechar.
Específicamente nos centraremos en la fórmula para la fuerza resultante sobre superficies planas, en hallar la posición del centro de presión en la superficie vertical rectangular, y explicar porque si es el caso existen valores que se deben eliminar.
MARCO TEÓRICO-TEMA 2 Y 3

Presión: La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa y está dada por:

Presión hidrostática: Esta presión se da cuando un cuerpo sumergido en un fluido (con un determinado peso), ejerce presión sobre las paredes del fondo del recipiente que lo contiene y además sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él.
Fuerza Hidrostática:Una superficie plana sumergida en un fluido en reposo está sometida a una presión constante. La magnitud de esta fuerza resultante R que actúa sobre una cara de la superficie, debida a la presión hidrostática viene dada por:

Donde: PONER EN UNA TABLA MEDIO QUE REDUCIDAD



Es importante tomar en cuenta que la dirección de la Fuerza Resultante es normal a la superficie sumergida.
Centro depresión: El centro de presión es el punto sobre el cual debe aplicarse la resultante de todas las presiones ejercidas sobre un cuerpo, de tal manera que dicha resultante sea la suma de todos los efectos generados por las diferentes presiones. De tal manera que la posición de la línea de acción de la fuerza resultante se dará sobre el centro de presión. Las coordenadas del centro de presión seobtienen de la siguiente forma:
Tomamos un caso general, para una superficie que tiene una forma cualquiera tenemos que:

Usando momentos de inercia respecto a los ejes x, y del área A
;
reemplazando:
Despejando tenemos:
Donde:



Usando el teorema de los ejes paralelos de Steiner para los momentos de inercia, escribimos:



Sustituyendo en la primeraecuacion:

Y finalmente,

MÉTODOS
Se debe revisar que el mecanismo que se va a utilizar en nuestra práctica el Estanque hidroneumático esté en equilibrio mediante el ojo de pollo (nivel) que se encuentra en la parte superior del mismo, de no estarlo lo calibramos con la ayuda del contrapeso ajustable. Mediante el embolo de pedal bombeamos agua, de tal manera que al abrir la llave del estanque, elagua llegue a rozar con el filo inferior del área plana y revisamos nuevamente que se mantenga el equilibrio del sistema, lo cual nos dará la certeza de que no existen fuerzas actuando sobre dicha área plana. Enceramos la escala de vernier del mecanismo de tal manera que la punta de la aguja de éste toque al agua de la manera más superficial posible. Subimos el mecanismo de la escala de vernier cadacentímetro (o más) y bombeamos nuevamente agua hasta que ésta llegue a estar en contacto con la aguja del mecanismo, procurando que dicho contacto sea lo más superficial posible como ya se mencionó anteriormente. Una vez logrado el contacto de la aguja del mecanismo con el agua se debe contrarrestas la pérdida del equilibrio con pesas (juego de pesas de precisión) que deberán ser puestas en la...