Fuerza hidrostatica

INTRODUCCION

Ya que las leyes de la Mecánica de fluidos pueden observarse en muchas situaciones cotidianas (Por ejemplo, la presión ejercida por el agua en el fondo de un estanque es igual que la ejercida por el agua en el fondo de un tubo estrecho, siempre que la profundidad sea la misma); este Primer Laboratorio buscó facilitar la compresión de un tema fundamental del curso, como loes, el estudio de las fuerzas resultantes de presión que actúan en una superficie plana sumergida, además del concepto de Centro de Presión.
Estos dos conceptos tienen gran importancia debido a la relevancia que se les da en el diseño de proyectos de ingeniería como por ejemplo una presa; simplificando muy bien la realidad con aproximaciones casi exactas.
Estos conceptos debenquedar muy claros en un estudiante de Ingeniería debido a que eventualmente siempre los objetos de la realidad se encontrarán bajo ciertas condiciones de presión.
FUERZA HIDROSTÁTICA EN UNA SUPERFICIE SUMERGIDA

I.- OBJETIVOS:
➢ Comprobar la validez de la expresión que nos permite calcular la fuerza resultante de la presión en una superficie rectangular sumergida, así como determinar laposición del centro de Presión sobre la misma.
➢ Comparar los valores obtenidos experimentalmente con los de la ecuación teórica, calculando el porcentaje de error cuantitativo que se obtuvo en la realización del experimento. Esto tanto para una superficie parcialmente sumergida como para la misma en inmersión completa.
➢ Aplicar los conceptos básicos y fórmulas de hidrostática aprendidos enclase a problemas prácticos que involucren fluidos en reposo.
➢ Analizar las posibles causas que llevaron a las diferencias que se observan entre las rectas experimental y teórica.

II.- DESCRIPCIÓN DE LAS VARIABLES A USAR:

|Descripción |Variable |Valor |
|Densidad del agua |ρ |1000 kg/m³ |
| |a |0,1m |
|Lados de la |b |0,075m |
|Superficie |d |0,1m |
|Longitud de equilibrio |L |0,27m |
|Profundidad sumergida de la superficie |y |xxx m |
|Centro depresión |yp |xxx m |
|Altura del centroide del área sumergida |h |xxx m |
|Fuerza Hidrostática |R |xxx m |

III.- EQUIPOS Y MATERIALES
➢ Banco Hidráulico F1-10
➢ Aparato de presión hidrostática, con pesas ajustables F1-12.
➢ Masas diversas

IV.- PROCEDIMIENTOEl procedimiento seguido en esta práctica de laboratorio fue el siguiente:
1. Se empleó un equipo hidrostático especial llamado Banco Hidráulico, que es un instrumento diseñado para determinar el empuje estático ejercido por un fluido sobre un cuerpo sumergido; éste debió ser apropiadamente calibrado, haciendo que el brazo de balance esté en una posición totalmente horizontal; manipulandoun disco metálico (tornillo).
Este equipo consta de un motor y una bomba permitiéndonos el suministro de agua al sistema para el desarrollo de esta experiencia de laboratorio.

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2. Antes de realizar el experimento, anotar las dimensiones que nos ayudarán al cálculo de la fuera hidrostática: a, b, d y la distancia L.

3. Se colocaron diferentes pesos en un extremo de la varilla yobservamos que al agregar las masas se produce un desequilibrio en el sistema, debido al momento respecto de O que genera dicha masa. Para contrarrestar esta situación de desequilibrio, se procede a llenar la pequeña cuba con un determinado fluido (para nuestro caso en particular, utilizamos agua). Así tenemos que la pared de agua sobre la superficie genera una fuerza resultante de presión que...