LABORATORIOMECANICA

LABORATORIO No 3.
EMPUJE Y FLOTACION


Desarrollado por:
HENRY MARTÍNEZ BOHORQUEZ
ARLEY ESTEBAN MARTÍNEZ LESMES
JONATHAN CAMILO PAEZ ROJAS


Presentado a: ING. MANUEL GRIMALDOS



Fecha de realización: lunes 19 de mayo de 2014
Fecha de entrega: jueves 22 de mayo de 2014



UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA AMBIENTAL
MECÁNICA DE FLUIDOS
TUNJA2014
INTRODUCCION:
Cuando sumergimos un cuerpo u objeto en un líquido pareciera que su peso fuera menor. Esto lo sentimos siempre que nos sumergimos en una piscina y también al momento que se va atrapar algo debajo del agua. Esto ocurre debido a que todo sólido sumergido en un fluido recibe una fuerza de empuje de abajo hacia arriba. Otro ejemplo común es cuando en un vaso que contieneagua sumergimos un sólido podemos apreciar que el nivel del fluido en este caso el agua sube y si está lleno el vasos derrama una cantidad de agua.
Cuando un cuerpo sólido cualquiera flota dentro de un líquido, se presenta un estado de equilibrio debido a que el líquido ejerce una fuerza ascendente de similar magnitud, pero de sentido contrario al del peso del cuerpo.
Es posible observar en este tipo desituaciones, que las componentes horizontales de la presión hidrostática se contraponen, por lo que no existe fuerza resultante horizontal alguna, presentándose únicamente la componente vertical PZ y la fuerza generada por el peso del cuerpo sólido W.
De lo anterior se expresa el principio de Arquímedes: “Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje vertical ascendente de igual magnitudque el peso del volumen desalojado
Definimos fuerza de empuje a la fuerza que se ejerce cuando se sumerge un sólido en un fluido.
El estudio de la estabilidad de un cuerpo flotante en un fluido es tema principal de la estática de fluidos, en esta práctica se dará a entender más afondo la reacción de los fluidos frente a un cuerpo flotante.








OBJETIVOS

Aplicar experimentalmente elprincipio de Arquímedes basado en problemas de flotación
Analizar la distribución de las presiones hidrostáticas y los empujes que actúan sobre un cuerpo en flotación.
Hallar el volumen del objeto sumergido dado para la práctica.
Determinar las fuerzas de empuje del objeto sumergido.
Analizar los empujes que actúan sobre cuerpos en flotación y sumergidos mediante el principio de Arquímedes.
Determinar sucentro de gravedad y su centro de empuje


MARCO TEÓRICO
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
Ésta propiedad establece, que un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes del fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sinimportar 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 del líquido con referencia del punto del que se mida.
Se calcula mediante la siguiente expresión:

Donde:
P = Presión Hidrostática
ρ = Densidad delLíquido
g = Aceleración de la gravedad
h = altura del fluido
P0 = Presión Atmosférica

PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
Es un principio físico que afirma que: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe una fuerza o empuje hidrostático de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”.
Se formula matemáticamente así:

E = m * g
E = ρf * g * V

Donde:
E =Empuje
ρf = Densidad del fluido
V= Volumen de fluido desplazado
g = aceleración de la gravedad
m = masa

De ésta manera para que un cuerpo flote, su densidad debe ser menor a la densidad del fluido en el que se encuentra. Igualmente, el empuje o fuerza que ejerce el líquido sobre un cuerpo, en forma vertical y ascendente, cuando éste se halla sumergido, resulta ser también la diferencia entre el...