laboratorio 2 hidraulica


ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
Y AMBIENTAL
INGENIERÍA AMBIENTAL
LABORATORIO DE HIDRAULICA BASICA








PRÁCTICA N° 02
TEMA: COMPROBACION DE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA
Y DEL CENTRO DE PRESIÓN
NOMBRE: Paulina Alulema
FECHA DE REALIZACION: 25 de Mayo del 2015
FECHA DE ENTREGA: 1 de Junio del 20151. INTRODUCION
El presente informe contiene los datos obtenidos en la práctica de laboratorio realizada para demostrar experimentalmente el efecto que los fluidos en reposo producen sobre superficies sumergidas, efecto conocido como presión hidrostática, empleando el equipo disponible en el laboratorio se procedió a observar el efecto de las fuerzas que genera un fluido en reposo sobre unasuperficie sumergida y a registrar los valores de las pesas que contrarrestan dichas fuerzas para mantener el sistema en equilibrio.
2. OBJETIVOS
Demostrar experimentalmente la magnitud de la fuerza hidrostática ejercida sobre una superficie sumergida.
Determinar la posición del centro de presión bajo varias condiciones de altura.

3. GENERALIDADES
La presión absoluta es la que se mide en relación conel vacío perfecto, mientras que la presión manométrica es la presión de un fluido que hace referencia con la presión atmosférica.
La presión absoluta es la sumatoria de la presión atmosférica y la presión manométrica.
La presión hidrostática debida al peso de un fluido en reposo, puede ser medida con diferentes metodologías, siendo una de ellas a través de la medición de su fuerza resultante sobreuna superficie sumergida en el fluido. La presión es solo función de la profundidad que se considere.








Fig. 1 Diferencia de presiones entre dos puntos.
Presión hidrostática
La distribución de presiones sobre la superficie plana vertical del segmento de aro tiene forma triangular





Fig. 2 Representación de la distribución de presiones sobre la cara plana del aro

Fuerza resultante sedefine como la suma de fuerzas que actúan sobre pequeños elementos del área de interés.
Centro de presión es el punto en que se debe considerar que actúa perpendicularmente la fuerza resultante, para tener el mismo efecto que la fuerza distribuida sobre el área entera, debido a la presión del fluido.
La distribución de presión que se muestra en la Fig. 2 indica que una mayor porción de la fuerzaactúa sobre la parte más baja de la pared. El centro de presión está en el centro de gravedad del triángulo de distribución de presión, a un tercio de la distancia del pie de la pared, la fuerza resultante actúa perpendicularmente en ese punto.
4. SÍNTESIS TEÓRICA
Ecuaciones de Euler:
Para considerar un punto P se toma una forma prismática, en la cual la densidad es y la presión es P. Con unsistema de coordenadas elegido para conocer la variación de la presión en cada una de las direcciones de los ejes x, y y z.















Si la fuerza de cuerpo por unidad de masa de la partícula es M= Xi + Yj +Zk, el equilibrio de las fuerzas en la dirección en x es:



Con las debidas simplificaciones se obtienen:














Tomando en cuenta a la fuerza gravitacional, resulta:Con lo cual se concluye que la presión varía solo en la dirección z, con lo cual:




Aparato de comprobación de la presión hidrostática y el centro de presión
El equipo consiste de un segmento de aro balanceado, pivotado en su centro y rígidamente conectado a un dispositivo para pesar. El segmento de aro maquinado con precisión y va montado dentro de un recipiente de agua construido enteramentede acrílico para facilitar una completa observación, el cual puede ser nivelado mediante soportes roscados ajustables.
El brazo equilibrado incorpora un platillo para las pesas suministradas y un contrapeso ajustable. El empuje ejercido se determina con un sistema de palancas contrabalanceadas, y un sistema de niveles de agua y un calibre de precisión de gancho o punto.














Fig. 3...