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Laboratorio de Hidráulica de Canales



















PRÁCTICA 9. APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO.

Objetivo: Analizar un volumen decontrol y calcular las fuerzas hidráulicas que actúan sobre una estructura determinada.

Introducción: Aplicando la segunda ley de Newton a un volumen de control en un canalabierto, está establece que la resultante de todas las fuerzas externas que actúan sobre dicho volumen es igual al cambio de momentum por unidad de tiempo. El volumen de control está limitadopor las secciones transversales 1 y 2, la superficie libre del agua y las paredes del canal. La ecuación de cantidad de movimiento para dicho volumen de control, considerando uncaudal constante (figura 25), puede escribirse:



Donde:
= Fuerzas resultantes de la presión ejercida en las secciones 1 y 2.
= Fuerza de cuerpo debida al peso del volumen decontrol.
= Fuerza resultante producida por el esfuerzo tangencial generado sobre el fondo y paredes del volumen de control.
= Densidad del agua (.
Q= Caudal.
V= Velocidad media en lasección.
= Coeficiente de Boussinesq.

Figura 25. Volumen de control de un salto hidráulico en un canal abierto.
Equipo:
1. Cinta métrica.
2. Cronómetro.
Desarrollo.
1. Aforar elmodelo (cualquier método excepto el volumétrico),
2. Delimitar un volumen de control donde exista una estructura (compuerta, transición, etc.)
3. Medir características hidráulicasdel volumen de control
4. Calcular las velocidades en las secciones transversales de aguas arriba y aguas abajo del volumen de control, m/s.
5. Establecer las fuerzas que actúan en elvolumen.
6. De la práctica 6, obtener el valor del coeficiente de momentum.
7. Calcular la fuerza sobre una estructura interna en el volumen de control.

Cálculos:
Conclusión.