Fluidos

1. INTRODUCCION

El estudio de las fuerzas de presión que actúan en superficies hundidas planas es un tema fundamental en lo que concierne la hidrostática implicando el concepto de centro de presiones, fuerzas y momento hidrostático que es muy importantes por ello en el presente reporte se dan a conocer por medio de los resultado experimentales obtenidos en el laboratorio el comportamientoque produce un líquido sobre una superficie sumergida, a través del uso de un toroide que se llena con agua gradualmente colocándole un contra peso para mantener el equilibrio. Donde se presenta una recopilación de los datos obtenidos en la práctica determinando el momento hidrostático, la fuerza y el punto de aplicación de esta causada por el agua.
Es de tener en cuenta los efecto de la presiónen cuanto a los niveles de profundidad en el cual se encuentra la superficie y por tal razón los cambios de presión que me manifiesta en ella, para tal efecto en el laboratorio se realiza principalmente la toma de datos para la altura en función de un peso que el cual logra el equilibrio del sistema en el cual se analizan y poder de esta manera calcular los momentos y fuerzas resultante.

2.OBJETIVOS

2.1 GENERAL

Determinar la magnitud y punto de aplicación de la fuerza producida por el agua sobre superficies planas sumergidas

2.2 ESPECIFICOS

* Determinar el momento hidrostático producido por las fuerzas por las fuerzas debidas a la presión del líquido sobre la superficie sumergida.

* Calcular la fuerza total que actúa sobre la superficie sumergida de cadacontrapeso

* Determinar el centro de la presión sobre una superficie plana sumergida.

3. DESCRIPCION DEL EQUIPO (ESQUEMA)

4.1. MATERIALES UTILIZADOS

* Toroide: donde al iniciar el experimento se establece el nivel equilibrado del toroide.

Figura 1. Sistema de Toroide

* Pesas y porta pesas: donde las pesas se incrementaron de 100 gr. Colocándolas al portapesaspara así determinar la lectura de la profundidad.

Figura 2. Asignación de carga al Toroide

* Agua: esta se agregaba al toroide de manera que quedase en equilibrio. Par luego medir la altura

Figura 3. Medición del nivel del agua

Nota:

Contrapesos: constituido por pernos y tornillos para nivelar el toroide

4. PROCEDIMIENTO

1- Establezca el equilibrio del toroide de laforma tal que la línea CD quede horizontal.
2- Agregue 50 gramos al portapesas.
3- Agregue agua al toroide asta que nuevamente la línea CD este horizontal.
4- Anote en la tabla de datos, los valores de las magnitudes correspondientes.
5- Repita el numeral 2, 3 y 4 para los incrementos de peso que le indique el instructor.

Datos a considerar:

a = 100 mm
b = 85mm
R2 =215mm
R3 = 195mm

5. DATOS OBTENIDOS EN LA PRUEBA

Carga (Kg.) | Profundidad h(m) del recipiente |
0.100 | 0.061 |
0.200 | 0.080 |
0.300 | 0.098 |
0.400 | 0.106 |
0.500 | 0.119 |
0.600 | 0.135 |
0.700 | 0.150 |

Tabla 1. Profundidad h medida del segmento del toroide

Nota: Los datos obtenidos fueron convertido en el Sistema Internacional (SI), para realizar loscálculos de forma más practica.

6. ECUACIONES A UTILIZAR

Nº | Ecuaciones | Descripción | Unidades (S.I) |
1 | M = WR3 | Momento producido por el peso con respecto al punto “O”. | Newton .metros (N.m) |
2 | | Momento hidrostático para h <= a | Newton .metros (N.m) |
3 | | Momento hidrostático para h > a | Newton .metros (N.m) |
4 | | Fuerza para h a | Newton(N) |5 | | Fuerza para h >a | Newton(N) |
6 | | Punto de aplicación de la fuerza Para h <= a | Metros (m) |
7 | | Punto de aplicación de la fuerza para h >a | Metros (m) |
8 | | Centro de presiones parah <= a | Metros (m) |
9 | | Centro de presiones parah > a | Metros (m) |

Tabla 2. Presentación de ecuaciones.

7. DATOS CÁLCULADOS

Para efectuar los...