Hidrostática

EMPUJE HIDROSTÁTICO SOBRE LAS SUPERFICIES SUMERGIDAS

HIDROSTATIC THRUST ON SUBMERGED SURFACES.

RESUMEN

El empuje es cuando un sistema expele o acelera masa en una dirección (acción), la masa acelerada causará una fuerza igual en sentido opuesto (reacción), en esta experiencia se determinó la fuerza de empuje para dos tipos de superficies sumergidas, una para superficiesplanas y otra para superficies achaflanadas, y de ahí observar las diferentes fuerzas de empujes experimentadas para mantener un equilibrio hidrostático y a partir de estos datos calcular la fuerza de empuje experimentales de las dos superficies y obtener el error entre estas dos, para diferentes volúmenes de fluido.

Palabras Claves: Empuje, equilibrio estático.,

ABSTRACT

The thrustis whena system expels or accelerates mass in one direction (action), the accelerated mass will cause an equal force in opposite direction (reaction), in this experience the thrust was determined for two types of submerged surfaces, one for flat surfaces and one for flat beveled surfaces, and then see the different thrust forces experienced in maintaining a hydrostaticbalance and calculating the error of both experimental forces against the surfaces, for different or several volumes in the fluid.

Key Words: Thrust, hydrostatic balance

Empuje Hidrostático


1. INTRODUCCIÓN.

Toda persona que esté familiarizada con la natación y otros deportes acuáticos ha observado que los objetos pierden peso cuando se sumergen en elagua. De hecho, el objeto puede flotar sobre la superficie ya que existe una presión hacia arriba ejercida por el fluido. Dicha fuerza representa el empuje hidrostático, enunciado por medio del Principio de Arquímedes que dice: “Un objeto que está completa o parcialmente sumergido en un fluido experimenta una fuerza de abajo hacia arriba (empuje) igual al peso del fluidodesalojado” [1]. Este principio se puede demostrar al estudiar las fuerzas que un fluido ejerce sobre un objeto suspendido, además que menciona que la composición del objeto no es determinante en las

Se emplearon dos fórmulas con las que se busca obtener los resultados, para teóricos y experimental.

Para Empujes teóricos:
= ∗ ℎ ∗
Donde:
S= empuje.ϒ= peso específico del liquido=
9.8 KN/m3.
A= área de la superficie inmersa. Hcg= Y/2
El centro de gravedad de la superficie está ubicado en el centro del área, es decir a unos
5cm de altura.

Para empujes experimentales:
í µ
=
0.3 − í ¶
2

fuerzas de flotación [2].

En la experiencia se trabaja con 2 superficies, una plana y otra achaflanada, sobre las cualesel esquema de acción de la fuerza de empuje será el siguiente:

Donde:
P= peso a equilibrar= 12 N

2. METODOLOGÍA.

Se debe realizar el montaje de la balanza y colocar su pivote en su base, luego mover las diferentes masas de la balanza para equilibrar el sistema sin fluido (Agua), después de tener el sistema equilibrado se sigue con llenar el recipiente con el fluidohasta un volumen determinado luego equilibrar de nuevo, luego disminuir el volumen en el recipiente y observar el aumento o disminución de la fuerza de empuje sobre las superficies, y a continuación registrar las fuerzas de

Empuje Hidrostático


empuje para cada una de las superficies. En la cual se obtendrá:

• Empuje teórico
• Empuje experimentado

2.1. MATERIALES Y EQUIPO.• Bata de laboratorio.
• Balanza.
• Recipiente para fluidos.
• Banco hidráulico.

2.2. PROCEDIMIENTO.

1. Monte en la balanza el cuerpo con extremos planos.

2. Desplace la masa W hasta obtener el equilibrio de la balanza. La masa P debe estar en el cero de la escala.

3. Ponga la balanza en el recipiente y coloque la regla metálica con el cero en...