ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD: MECÁNICA

ESCUELA: INGENIERÍA MECÁNICA

CARRERA: INGENIERÍA MECÁNICA

GUÍA DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS

PRÁCTICA No. 04- FUERZAS HIDROSTÁTICAS (ESTÁTICA DE LOS FLUIDOS)

1. DATOS GENERALES:

NOMBRE: CODIGO:

Marco Tene 6414

GRUPO No: A2

FECHA DE REALIZACIÓN: FECHA DE ENTREGA:

2016/04/29 2016/05/9

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Laboratorio: Mecánica de Fluidos

2. OBJETIVO:

2.1.GENERAL

QUE: Determinar experimentalmente la fuerza que ejerce el líquido sobre una superficie plana sumergida y también sobre una superficie curva las cuales van a estar sumergidas en agua .

2.2.ESPECÍFÍCOS

COMO: Usar los conceptos aprendidos en clase sobre superficies sumergidas. Y conceptos sobre superficies curvas.

PARA QUE: Apreciar las diferencias entre superficies sumergidas curvas y planas. Y para darnos de cuenta como varían las fuerzas en superficies curvas y planas.

3. METODOLOGÍA

Una vez equilibrado la barra porta superficie, en uno de sus extremos se añade masas de valor conocido y por la parte superior del recipiente se añade agua hasta un nivel que garantice el equilibrio de la barra porta superficie.

4. EQUIPOS Y MATERIALES:

Figura 8. Equipo para fuerzas hidrostáticas

Equipo para fuerzas hidrostáticas Agua Pesas Banco hidráulico

Ing. Lenin Orosco

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Laboratorio: Mecánica de Fluidos

5. MARCO TEORICO:

A lo largo de la profundidad del líquido la presión manométrica es variable, entonces si la misma actúa en una superficie plana sumergida se obtendría una fuerza resultante F, que actúa perpendicularmente al área sumergida y dirigida hacia la izquierda, tal como indica en la figura que se muestra a continuación

Figura 9. Esquema de funcionamiento del equipo para fuerzas hidrostáticas

El punto de aplicación de la fuerza resultante F está localizado en el centro de presiones designada como Ycp, y el punto Ycg es el centroide de la superficie sumergida. Según las expresiones matemáticas para el punto de aplicación de la fuerza hidrostática, se requiere conocer el momento de inercia I, que para este caso corresponde a la superficie plana sumergida, pero refiriéndose a un eje paralelo al lado (base) y que pase por el centroide de la misma superficie.

Existen otros métodos analíticos para conocer la magnitud de la fuerza hidrostática y su punto de aplicación, como son: el prisma de presiones y el de integración.

6. PROCEDIMIENTO:

Observación y reconocimiento de instrumentos y equiposo Después de haber realizado una limpieza total de los componentes del

equipo, así como de su nivelación horizontal, se debe equilibrar el equipo con el contrapeso.

o Disponer de agua y pesas para la experimentación.

Manejo de instrumentos y equipos o Para cada porcentaje de variación del área de ingreso del aire al ventilador,

se toma las lecturas de la variación de presión

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o El tubo de vidrio que permite su inclinación para las lecturas de la longitud de líquido manométrico desplazado debe tener un ángulo de inclinación pequeño para valores de presión de poco valor

Cálculos y resultadoso Calcular la fuerza hidrostática para cada valor de masa, m o Llenar con datos experimentales, la tabla 4.

DenominaciónAltura

sumergida en el agua

Fuerza hidrostática

teórica

Fuerza hidrostática

experimentalSimbología d F FUnidades m N N

0.043 0.6795 0.79440.052 0.99 1.030.065 1.55 1.510.085 2.655 2.668

0.133 6.5 7.3

Tabla 4. Datos experimentales

INTERPRETACION DE LA GRAFICA: Podemos observar en la grafica que mientras mas profundidad tenemos mayor es la presion….eso quiere decir que que la fuerza tambien va hacer mayor a mayor profundidad.

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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

Podemos decir que la fuerza que actúa sobre una cara que está sumergida en el agua plana es mucho mayor a la fuerza ejercida por el agua en una parte curva.

La presión es mucho mayor a más profundidad Tomar los datos en su punto correcto

8. BIBLIOGRAFÍA:

mecánica de fluidos de cengel mecánica de fluidos de White mecánica de fluidos de Jorge Lema

ANEXOS

a) ¿La variación de la fuerza hidrostática con respecto a la altura de nivel de líquido es de forma lineal?

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