LABORATORIO 6

LABORATORIO 6
CENTRO DE PRESION EN UNA SUPERFICIE PLANA
MECANICA DE FLUIDOS





PRESENTADO A:
GUSTAVO CÓRDOBA GUERRERO





PRESENTADO POR:

­­MARLY JIMENA BRAVO BOTINA
JESUS SEBASTIAN NARVAEZ ORTIZ
DIEGO ESTEBAN GOMEZ NOGUERA
PEDRO JESUS ENRIQUEZ MORILLO








UNIVERSIDAD DE NARIÑO
Facultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería­­­­ Civil
25 de Abril del 2016
INTRODUCCION

Durante nuestraformación académica, encaminada hacia una vida profesional como futuros ingenieros civiles, intervienen distintas áreas fundamentales, como la mecánica de fluidos, que es la encargada de estudiar el comportamiento de los fluidos ya estén en reposo, con la ayuda de la hidrostática, o en movimiento empleando la hidrodinámica.
Dado que los fluidos son causantes de fuerzas sobre los cuerpos que seencuentran sumergidos en ellos, es importante estudiar dichas fuerzas, para ser tenidas en cuenta al momento de diseñar algún tipo de obra que involucre estos aspectos.
En este ensayo de laboratorio se describe el proceso para hallar experimentalmente la fuerza hidrostática ejercida sobre una superficie sumergida, para posteriormente compararla con la encontrada empíricamente. Para ello se hace uso delmontaje que se describirá más adelante.















OBJETIVOS
Objetivo General:
Encontrar experimentalmente el centro de presión en una superficie plana (triangular y rectangular), basándose en conocimientos teóricos acerca de los fluidos.
Objetivos Específicos:
Definir la posición del centro de presiones de una superficie plana parcialmente sumergida en un líquido en reposo

Determinarexperimentalmente la fuerza hidrostática que ejerce un fluido sobre una superficie parcialmente sumergida que se encuentren en contacto con él.


Comparar la fuerza hidrostática teórica con la fuerza hidrostática práctica, encontrando las similitudes entre ambas.

Relacionar el momento causado por la fuerza hidrostática con el momento causado con las pesas colocadas.











MARCO TEORICO

FuerzaSobre Superficies Sumergidas. Centro De Presión
A. Superficies Planas
Placa plana inclinada sumergida en un fluido incompresible en reposo.

a) Fuerza resultante que actúa sobre la cara superior de dicha placa, debida a la presión que se ejerce sobre ella
Facilitaremos los cálculos adoptando un sistema de ejes coordenados apropiado.
 Eje x definido por la intersección del plano de la placa conel de la superficie libre del líquido
 Eje y contenido en el plano de la placa

Consideraremos un elemento de superficie, de área , tal que cada uno de sus puntos se encuentre a la misma profundidad respecto a la superficie libre del líquido, y, por tanto, sometido a una presión constante . El módulo de la fuerza que actúa sobre dicho elemento de superficie será y el valor del módulo de lafuerza resultante sobre toda la superficie plana, de área , de la cara superior de la placa se determina por integración


Reemplazando h en la ecuación anterior queda

Integrando la expresión


Entonces la fuerza resultante es:

Sustituyendo , entonces:


TEOREMA DE LA PRESIÓN
La fuerza resultante que actúa sobre una superficie plana sumergida en un líquido puede calcularse como si la presión queactúa sobre su centroide es la que actuase uniformemente sobre toda la superficie.
b. CENTRO DE PRESIÓN
La presión crece linealmente con la profundidad, por lo que el punto de aplicación de la fuerza resultante estará situado a mayor profundidad que el centroide de la superficie plana considerada.

Determinaremos ahora la coordenada del punto de aplicación de la fuerza resultante . El momentode la resultante , respecto al eje , será igual al momento resultante debido a la distribución de presión sobre la cara superior de la placa, respecto al mismo eje.

El centro de presión está siempre por debajo del centroide de un área que esté inclinada con respecto de la horizontal. Puede ser de interés calcular solamente la diferencia entre Lp y Lc con la ecuación:

TEOREMA DE CENTRO DE...