Laboratorio De Superficies Sumergidas

Fuerzas sobre superficies sumergidas

RESUMEN

En este informe se da a conocer el desarrollo de la práctica experimental realizada en el laboratorio de hidráulica de la USTA, para la aplicación de conceptos de gran importancia en la ingeniería, como lo es el capítulo de fuerzas hidrostáticas el cual es necesario en la rama de aguas para la construcción de estructuras que hagan contacto confluidos; se hace énfasis en la aplicación de estas fuerzas en superficies planas que se encuentren parcial o totalmente sumergidas.

Palabras clave – presión hidrostática, centro de presión, centro de gravedad, fuerzas hidrostáticas, banco hidrostático.

ABSTRACT

In this report it is given to know the development of the experimental practice carried out in the laboratory of hydraulics ofthe USTA, for the application of concepts of great importance in the engineering, as it is it the chapter of hydrostatic forces which is necessary in the branch of waters for the construction of structures that you make contact with fluids; emphasis is made in the application of these forces in plane surfaces that are partial or completely submerged.

Keywords - hydrostatic pressure,center of pressure, center of gravity, hydrostatic forces, hydrostatic bank.

Natalia Andrea Camargo Claros: Estudiante de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Santo Tomás.
Andrés Felipe Romero Quintero: Estudiante de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Santo Tomás.
Informe práctica de laboratorio “fuerzas sobre superficies sumergidas"
INTRODUCCIÓN
Las fuerzassobre superficies sumergidas en un fluido son aplicadas en la Ingeniería civil en el diseño de tanques, presas, compuertas, obras de descarga entre otras estructuras. Con esta práctica se quiere hallar la fuerza resultante encontrando momentos en el punto O el cual se encuentra en el centro del banco hidrostático con el fin de ir equilibrando el tanque con ayuda de unas pesas y de este modo novariar el ángulo de 0° a pesar de la variación del peso del fluido. También se quiere mostrar el comportamiento tanto teórico como experimental de la fuerza vs. Profundidad.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Determinar la fuerza hidrostática ejercida del fluido sobre la placa plana a diferentes profundidades.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Determinar la magnitud de la fuerza ejercida por el fluido a lapared en diferentes profundidades.
Determinar el porcentaje de error entre la forma teórica y la experimental.
Determinar el centro de presión.
Analizar el comportamiento de la fuerza vs. Profundidad.
MARCO TEÓRICO
Presión hidrostática
La presión hidrostática es la fuerza por unidad de área que ejerce un líquido en reposo sobre las paredes del recipiente que lo contiene y sobrecualquier cuerpo que se encuentre sumergido, como esta presión se debe al peso del líquido, esta presión depende de la densidad, la gravedad y la profundidad del el lugar donde medimos la presión.

P = p*g*h
Lo anterior quiere decir que la presión hidrostática varia linealmente a medida que el punto considerado aumenta su profundidad respecto de la superficie libre. [1]
Centro de presión
Elcentro de presiones es el punto por el cual se ejercen las líneas de acción de las fuerzas que ejercen presión sobre un cuerpo sumergido en un líquido. [2]
Fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas
Puesto que podemos saber la presión en cada punto en un fluido en reposo, podemos también conocer la fuerza que se ejerce sobre cualquier superficie sumergida. Solo es necesario integrar lapresión sobre la superficie de interés. Podemos estudiar las fuerzas que se producen debido a la presión. Podemos calcular: Magnitud de la fuerza, dirección, Línea de acción.
Momento alrededor de un punto arbitrario
La fuerza hidrostática diferencial aplicada sobre una franja de área de largo y δr ancho B ubicado a una distancia de un sistema coordenado ubicado en un punto O arbitrario es:...