UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y

ARQUITECTURAE.P INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS E HIDRAULICAPRACTICA N°02

“EMPUJE HIDROSTATICO SOBRE SUPERFICIES INMERSAS”

¿QUE ES EL EMPUJE HIDROSTATICO?

como sabemos la mecánica de fluidos , es la parte de la mecánica que estudia el comportamiento de los fluidos en equilibrio (HIDROSTÁTICA) y en movimiento la (HIDRODINÁMICA).El Principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que:“un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desalojado.”Entonces el empuje depende de la densidad del fluido del volumen del cuerpo y de la gravedad.

HISTORIA DE ARQUIMIDES (VIDEO)

EMPUJE

SI EL PESO DEL CUERPO < EMPUJE ;EL CUERPO FLOTA

SI EL PESO DEL CUERPO > EMPUJE EL PUERPO SE HUNDE

SI EL PESO DEL CUERPO = EMPUJE EL CUERPO ESTA EN EQUILIBRIO

L flotación del objeto depende de la relación entre su densidad y la densidad del fluido en el que se encuentra.

GENERALIDADES

EL INGENIERO DEBE CALCULAR LAS FUERZAS EJERCIDAS POR LOS FLUIDOS A FIN DE PODER DISEÑAR SATISFACTORIAMENTE LAS ESTRUCTURAS QUE LOS CONTIENEN

¿QUE ES EL CENTRO DE PRESIONES?• Es el punto por el cual ejercen las líneas de acción de las

fuerzas que ejercen presión sobre un cuerpo sumergido.

FR

P

En este caso la fuerza P se distribuye sobre todo el área, esta va aumentando a medida que aumenta la profundidad, es decir a mayor profundidad mayor la presión.La fuerza resultante y el punto en que este actúa, este punto es el centro de presiones,

h

EJEMPLOSSe dicen presas de gravedad aquellas por su propio peso, estas presas requieren un suelo muy estable capaz de resistir el peso de la presa y del embalse o agua.

EJEMPLO

OBJETIVOS• Demostrar que una superficie inmersa recibe un empuje,

llamado empuje hidrostático, que depende del área de la superficie y de la altura de su baricentro.

• ANalizar e interpretar los resultados obtenidos del ensayo.• Introducir al estudiante en una metodología para

determinar el empuje hidrostático sobre superficies inmersas.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS• Banco Hidráulico de base h89.8d• Accesorios del equipo a utilizar.(KITS DEL EMPUJE HIDROSTÁTICO)

MATERIALES Recurso Hídrico (agua), proveniente del reservorio apoyado de

la universidad.

PROCEDIMIENTO RECOMENDADO

GUIAS PRACTICAS NUMERO 2

METODOLGIA DE CALCULOFÓRMULAS A EMPLEAR:se empleará las siguientes fórmulas teniendo en cuenta las unidades de cada variable. ɣ = peso específico del líquido (para el agua = 9.81 N/dm3) hcg = altura del centro de gravedad desde la superficie libre (en el caso en

cuestión hcg = y/2)

A = área de la superficie inmersa (en el caso en cuestión a = y b = 100 mm2) x, y = (mm) P = 12 N

……sobre la parte inmersa se ejerce un empuje:

entonces se tendrá para el valor calculado del empuje:

por otra parte, es posible, desplazando la masa de peso p, encontrar una posición de equilibrio tal que:

 se tendrá entonces para el valor experimental de s (empuje): 

 

PRESENTACION DE RESULTADOSlos resultados serán reportados en el formato adjuntado en la hoja de trabajo n° 01, debiéndose anotar al pie del mismo las observaciones que se tenga.

HOJA DE TRABAJO N°01EMPUJE HIDROSTÁTICO SOBRE LAS SUPERFICIES INMERSAS

COMPARACIÓN DE LOS VALORES EXPERIMENTALES Y TEÓRICOSN° DE PRUEBA

y (mm) x (mm) S exper. (N) S teórico (N)

01        

02        

03        

04        05        

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