G3_P2_Hidraulica Corregido

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL



LABORATORIO DE HIDRÁULICA BÁSICA

PRÁCTICA Nº 02

Integrantes:
Paulina Baquero
Bladimir Mena
Tatiana Ortiz


Tema: Comprobación de la presión hidrostática y del centro de presión



Fecha de entrega: 04/11/2015



1. Tema: Comprobación de la presión hidrostática y del centro de presión

2. Objetivos

Demostrar experimentalmente la magnitud de la fuerzahidrostática ejercida sobre una superficie sumergida.
Determinar la posición del centro de presión bajo varias condiciones de altura.

3. Marco Teórico

Introducción
La Hidrostática es la rama de la hidráulica que estudia las presiones y fuerzas producidas por un líquido en reposo y sus condiciones de equilibrio.
Los fluidos experimentan una serie de eventos, como por ejemplo la acción de una fuerzaque actúa en los cuerpos sumergidos, llamada Presión Hidrostática. La realización de esta práctica describe el proceso para calcular de forma experimental la presión hidrostática ejercida sobre una superficie sumergida totalmente. En consecuencia determinar el comportamiento que presenta un fluido en su distribución de presiones sobre una superficie plana totalmente y parcialmente sumergida.Los conocimientos puestos en práctica y al mismo tiempo adquiridos con la realización de este laboratorio nos servirán en un futuro en nuestra vida profesional como por ejemplo en el diseño de acueductos, reservorios , etc.
Presión Hidrostática
La presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie delobjeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión:


Fuerza Hidrostática
Una vez determinada la maneraen que la presión varía en un fluido en estado estático podemos indagar la fuerza sobre una superficie sumergida, provocada por la distribución de presión, en un líquido en equilibrio estático.
Esto implica que debemos especificar :
La magnitud de la fuerza.
La dirección de la fuerza.
La línea de acción de la fuerza.
Para este estudio debemos considerar por separado a las superficies planas ycurvas


Distribución de la fuerza hidrostática.

Para calcular una fuerza hidrostática sobre un cuerpo hay que tener en cuenta el área de ese cuerpo y la distribución de presiones sobre esa área. Esta fuerza hidrostática (normal a la superficie) será una fuerza total/resultante (o equivalente), que será representativa de la distribución de presión (y por lo tanto de fuerzas) sobre ese cuerpo.Diagrama de presiones.



Centro de Presiones
El centro de presiones es el punto en el cual se ejercen las líneas de acción de las fuerzas que ejercen presión sobre un cuerpo sumergido en un líquido.
El centro de presión y el centro de gravedad no coinciden en ningún punto.Ya que el centro de presiones siempre está por debajo del centro de gravedad, esto es porque la fuerza resultante aplicada estápor debajo del centro de gravedad y el centro de presiones corresponde a la misma distancia de ubicación de la fuerza resultante.

Diagrama de presiones.

Ecuaciones de Euler
Esta es una expresión que permite determinar el campo de presiones dentro de un fluido. Consideremos un elemento diferencial (dm) de masa del fluido de lados dx, dy, dz.



Equilibrio de un fluido en reposo.

Al estar elfluido en reposo la única fuerza superficial a la que está sometido es la debida a la presión, ya que no soporta fuerzas cortantes.
Cada fuerza de presión es entonces el producto de tres factores:
• La magnitud de la presión (ecuación anterior)
• El área de la cara donde actúa la fuerza (para las caras izquierda y derecha será dxdz)
• El vector unitario correspondiente (para las caras izquierda j...