fuerza sobre superficie plana

PRÁCTICA 5: FUERZAS SOBRE SUPERFICIE PLANA

OBJETIVOS:
• Fortalecer los conocimientos básicos de fuerzas sobre superficies planas.
• Observar el funcionamiento de una superficie plana sometida aun fluido estático.
EQUIPOS REQUERIDOS: Canal pequeño, Canal grande, Flexómetro, Compuerta con
piezómetros.
METODOLOGIA:
Se considera una superficie plana vertical de sección rectangular encontacto con agua.
Varios piezómetros están conectados a la compuerta (Figura 1).

Figura 1. Compuerta plana vertical de sección rectangular
TRABAJO DE LABORATORIO
1.
2.
3.
4.
5.

Determinar lascaracterísticas geométricas de la compuerta que se va a ensayar y
medir las distancias entre los puntos de conexión compuerta-piezómetro.
Instalar la compuerta en el canal de ensayo, sellar lasfugas con plastilina.
Leer las alturas de agua que se presentan en los piezómetros e indicar los valores
en la Tabla 2 (altura piezométrica H).
Determinar la fuerza sobre la compuerta utilizando lainformación de los
piezómetros y aplicando el método del prisma de presión.
Comparar el valor de la fuerza calculada con el método del prisma de presión con
lo obtenido aplicando la formula teórica.CÁLCULOS

Geometría compuerta:
Ancho de la compuerta en contacto con el agua: 0.305m
Altura de la compuerta: 0.35 m
Altura mojada de la compuerta: 0,29 m

Área de la compuerta: 0.106m2
Áreamojada de la compuerta: 0,0886 m2
 Prisma de presión
Tabla 1. Distancia entre los puntos de conexión piezómetro-compuerta (huecos)
Puntos
Nivel libre agua-1
1-2
2-3
3-4
4-5
6-7
7-8 (fondocanal)

Distancia (m)
0.065
0.048
0.05
0.05
0.045
0.03
0,005

Tabla 2. Calculo por prisma de presión

Piezómetro

1 (arriba)
2
3
4
5
6
7 (abajo)

Altura
piezómetrica
H (m)0,072
0,082
0,16
0,175
0,23
0,28
Cerrado

Presión p
(N/m2 )

Área del
prisma de
presiones
App
(N/m)

706,32
804,42
1569,60
1716,75
2256,30
2746,80

Dibujo 1. Prisma de...