superficies parcialmente sumergidas
Páginas: 9 (2013 palabras)
Publicado: 8 de marzo de 2014
INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo se detalla una de las aplicaciones que presenta la mecánica de fluidos, la cual se ocupa de la acción de fluidos en estado de reposo o movimiento, por lo que es una rama importante dentro de la Ingeniería Civil para el estudio de la circulación de estos.
Además la gran ayuda que nos brinda el presente trabajo es tener un mayor enfoque con respecto apoder determinar la presión que puede resistir las compuertas de los reservorios y otro tipo de compuertas que tengan que ver con los líquidos.
Este ensayo además nos permite experimentar lo dictado en aula y comprender incluso de una mejor manera, además de resolver cualquier duda teórica que surja, y aplicar el ingenio para llevar a cabo un buen experimento.
OBJETIVOSDeterminar que para cada fuerza ejercida habrá un determinado Centro de Presión
Determinar la posición del Centro de Presiones sobre una superficie plana parcialmente sumergida en un líquido en reposo.
Llevar a cabo con la experiencia los datos teóricos dictados en clase.
Determinar la precisión con la que podemos trabajar usando los equipos de laboratorio.
Comprobar que ladistribución de presiones a lo largo de toda superficie finita puede remplazarse convenientemente por una fuerza resultante con ubicación en un punto específico de dicha área.
CONCEPTO DE PRESIONES
1 OBJETIVO
Determinar la presión del centro de presiones sobre una superficie plana parcialmente sumergida en un líquido en reposo.
2 EQUIPO NECESARIO
Banco hidráulico y equipo de presión sobresuperficies.
3 RESUMEN DE TEORÍA
INMERSIÓN PARCIAL
Tomando elementos respecto del eje en que se apoya el brazo basculante, obtenemos la siguiente relación:
Donde es el peso específico del agua e igual a 1000kg/.
4 MARCO TEORICO
Fuerzas Provocadas por la Presión Hidrostática
Se trata de calcular que fuerza ejerce un fluido sobre una superficie. Por tanto deberemos averiguar,el módulo de la fuerza, así como su dirección y sentido. Se trata de conseguir el símil mecánico, representado por un vector fuerza.
1.- Fuerzas sobre Superficies Planas
1.1.- Superficies Horizontales
El caso más simple de fuerza provocada por la presión hidrostática es cuando tenemos un depósito de paredes rectas. En este caso, como la profundidad se mantiene constante sobre toda lasuperficie, la presión también lo será
De la ecuación general de la hidrostática:
Así, como la altura se mantiene constante sobre toda la superficie, la presión hidrostática será Mantendrá también constante. Para calcular la fuerza equivalente que la presión ejerce sobre la superficie del fondo:
Ahora hay que determinar cuál es la dirección y el sentido. Pero antes vamos a abordaruna característica común a todos los casos.
La fuerza que ejercerá la presión hidrostática siempre será perpendicular a la superficie que baña.
1.2.- Superficies Verticales
En las superficies verticales, a diferencia de lo que ocurría en las horizontales, ahora, la presión no es constante, sino que varía con la profundidad h.
Hay una variación continua de la presión conla profundidad, por tanto, ya no podemos calcular la fuerza como presión por área, sino que tendremos que tener en cuenta esta variación, lo que matemáticamente equivale a utilizar una integración a través de toda el área.
Imaginemos una superficie vertical, y sobre ella vamos a calcular la fuerza debida a la presión hidrostática sobre una superficie muy pequeña, diferencia, sobre la cualpodemos suponer que como es de dimensiones tan pequeñas, la presión la podemos considerar como constante en toda ella.
La presión en un punto y de la superficie diferencial valdrá, y por tanto, la presión sobre la superficie la podemos calcular como:
Consideremos una superficie rectangular plana, de L de ancho y H de longitud. Para calcular la fuerza sobre la superficie, podemos...
En el presente trabajo se detalla una de las aplicaciones que presenta la mecánica de fluidos, la cual se ocupa de la acción de fluidos en estado de reposo o movimiento, por lo que es una rama importante dentro de la Ingeniería Civil para el estudio de la circulación de estos.
Además la gran ayuda que nos brinda el presente trabajo es tener un mayor enfoque con respecto apoder determinar la presión que puede resistir las compuertas de los reservorios y otro tipo de compuertas que tengan que ver con los líquidos.
Este ensayo además nos permite experimentar lo dictado en aula y comprender incluso de una mejor manera, además de resolver cualquier duda teórica que surja, y aplicar el ingenio para llevar a cabo un buen experimento.
OBJETIVOSDeterminar que para cada fuerza ejercida habrá un determinado Centro de Presión
Determinar la posición del Centro de Presiones sobre una superficie plana parcialmente sumergida en un líquido en reposo.
Llevar a cabo con la experiencia los datos teóricos dictados en clase.
Determinar la precisión con la que podemos trabajar usando los equipos de laboratorio.
Comprobar que ladistribución de presiones a lo largo de toda superficie finita puede remplazarse convenientemente por una fuerza resultante con ubicación en un punto específico de dicha área.
CONCEPTO DE PRESIONES
1 OBJETIVO
Determinar la presión del centro de presiones sobre una superficie plana parcialmente sumergida en un líquido en reposo.
2 EQUIPO NECESARIO
Banco hidráulico y equipo de presión sobresuperficies.
3 RESUMEN DE TEORÍA
INMERSIÓN PARCIAL
Tomando elementos respecto del eje en que se apoya el brazo basculante, obtenemos la siguiente relación:
Donde es el peso específico del agua e igual a 1000kg/.
4 MARCO TEORICO
Fuerzas Provocadas por la Presión Hidrostática
Se trata de calcular que fuerza ejerce un fluido sobre una superficie. Por tanto deberemos averiguar,el módulo de la fuerza, así como su dirección y sentido. Se trata de conseguir el símil mecánico, representado por un vector fuerza.
1.- Fuerzas sobre Superficies Planas
1.1.- Superficies Horizontales
El caso más simple de fuerza provocada por la presión hidrostática es cuando tenemos un depósito de paredes rectas. En este caso, como la profundidad se mantiene constante sobre toda lasuperficie, la presión también lo será
De la ecuación general de la hidrostática:
Así, como la altura se mantiene constante sobre toda la superficie, la presión hidrostática será Mantendrá también constante. Para calcular la fuerza equivalente que la presión ejerce sobre la superficie del fondo:
Ahora hay que determinar cuál es la dirección y el sentido. Pero antes vamos a abordaruna característica común a todos los casos.
La fuerza que ejercerá la presión hidrostática siempre será perpendicular a la superficie que baña.
1.2.- Superficies Verticales
En las superficies verticales, a diferencia de lo que ocurría en las horizontales, ahora, la presión no es constante, sino que varía con la profundidad h.
Hay una variación continua de la presión conla profundidad, por tanto, ya no podemos calcular la fuerza como presión por área, sino que tendremos que tener en cuenta esta variación, lo que matemáticamente equivale a utilizar una integración a través de toda el área.
Imaginemos una superficie vertical, y sobre ella vamos a calcular la fuerza debida a la presión hidrostática sobre una superficie muy pequeña, diferencia, sobre la cualpodemos suponer que como es de dimensiones tan pequeñas, la presión la podemos considerar como constante en toda ella.
La presión en un punto y de la superficie diferencial valdrá, y por tanto, la presión sobre la superficie la podemos calcular como:
Consideremos una superficie rectangular plana, de L de ancho y H de longitud. Para calcular la fuerza sobre la superficie, podemos...
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