Estabilidad flotabilidad presion hidrostatica mecanica de fluidos

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
LA TECNICA AL SERVICIO DE LA PATRIA

ESCUELA SUPERIOR DE INGENERIA MECANICA Y ELECTRICA
NUESTROS COLORES SON EL VERDE Y
EL BLANCO POR QUE EL ROJO LO LLEVAMOS EN LA SANGRE

UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTALCO

MECANICA DE FLUIDOS

PRACTICAS DE LABORTATORIO
M.C JUAN JOSE BENITES BARRERA

FLOTABILIDAD
ESTABILIDAD
PRESIÓN HIDROSTATICA

FLOTABILIDADOBJETIVO GENERAL:
Analizar los fenómenos producidos por partículas (compréndase todo lo que rodea al universo) que puedan tener la característica de flotar sobre el agua, sumergirse o llegar gasta el hundimiento .
FLOTABILIDAD
La flotabilidad es la capacidad de un cuerpo para sostenerse dentro del fluido. Se dice que un cuerpo esta en flotación cuando permanecesuspendido en un entorno líquido o gaseoso, es decir en un fluido.
La flotabilidad de un cuerpo dentro de un fluido estará determinada por las diferentes fuerzas que actuen sobre el mismo y el sentido de las mismas. La flotabilidad es positiva cuando el cuerpo tienda a ascender dentro del fluido, es negativa cuando el cuerpo tiene a descender dentro del fluido, y es neutra cuando se mantiene ensuspensión dentro del fluido. La flotabilidad viene establecida por el Principio de Arquímedes, y si el cuerpo fuera de naturaleza compresible su flotabilidad se verá modificada ál variar su volumen segun la Ley de Boyle-Mariotte.
El cálculo y modificación de la capacidad de flotación de un cuerpo tiene importantes aplicaciones en la vida cotidiana como pueden ser:
* Diseño de naves: barcos,submarinos.
* Dieño de aerostatos: globo, zepelines.
* Práctica de deportes subacuáticos: (buceo, pesca submarina, etc).

DESARROLLO DE LA PRACTICA FLOTABILIDAD

Material utilizado :
1. Bascula de resorte
2. Pesas de 30gr y 50gr
3. Recipiente de aproximadamente 2 litros
4. Agua
5. Alcohol
6. Flexometro
7. Bascula Digital
8. Marco metalico (que sujeta labascula de resrte)

Proceder de la practica experimental :

1. La practica consta en sumergir un elemento sujetado por la bascula de bolsillo, Con el flexometro se midieron cada una de las pesas asi como la longitud total del elemento sumergido esto con le fin de obtener el volumen.

2. La pesas ya tenían el peso marcado por lo que no fue necesario su medición

3. Se obtuvo areay volumen de cada uno de los elementos a analizar

4. Las pesas tienen dos circulos un interno en le cual se incorporan a la plataforma y un externo ambos fueron medidos obteniendo D = 2.8 cm y d = 0.5cm estas pesas circulares tambien cuentas con una ranura rectangular la cual fue medida con le fien de obtener el area total de todas estas partes y asi obtener unicamente la del las pesasParte1 Fuerza de empuje en la práctica:

Volumen (ml) | Peso (N) | Fe(N) |
1 | 0.5 | 0.05 |
2 | 1 | 0.11 |
3 | 1.5 | 0.15 |
4 | 2 | 0.02 |
5 | 2.5 | 0.025 |
6 | 3 | 0.3 |
7 | 3.5 | 0.35 |
8 | 4 | 0.4 |
9 | 4.5 | 0.45 |
10 | 5 | 0.5 |

Fuerza de empuje teórica:
γH2O= 9.81 kN/m3
Fe= γH2O Vd
Vprobeta=400 ml

Ejemplo:
1.- Fe= (9.81 kN/m3)(0.05)= 0.049 N

Vd.(x10-6m3) | Peso (kg) | (¿?) Fe(N) |
5 | 405 | 0.049 |
10 | 410 | 0.09 |
15 | 415 | 0.14 |
20 | 421 | 0.19 |
25 | 425 | 0.24 |
30 | 430 | 0.29 |
35 | 435 | 0.34 |
40 | 439 | 0.39 |
45 | 445 | 0.44 |
50 | 450 | 0.49 |

Parte 2: Huevo
V1= 600 ml
V2= 520 ml
Vhuevo= 80ml=8 x10-5m3
Peso teórico= 0.6kg
Peso real del huevo= 0.64kg
Para agua potable:
Fe= (γH2O)(Vhuevo)=(9.81)(8 x10-5)=0.7848 N
Densidad relativa del agua potable= 1
Para agua salada:
γH2O= 9.81 x 1000= 9810 N/m3
Densidad relativa del agua salada= 1.06
Por lo tanto y haciendo una regla de tres, la densidad relativa necesaria para hacer flotar el huevo en agua salada es de 1.06
Parte 3: Calculo para 2 recipientes diferentes
Peso requerido para que el recipiente (cilindro) quede 0.05m fuera del...