PRACTICA DE LABORATORIO

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DEL EMPUJE HIDROSTÁTICO Y DEL CENTRO DE PRESIÓN EN UNA

SUPERFICIE PLANA

LABORATORIO DE HIDRAULICA Y MECANICA DE LOS FLUIDOS

DOCENTE: ING. JOSÉ A. SARACHO

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVILFACULTAD REGIONAL TUCUMAN

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL

INTRODUCCION

DISPOSITIVO

Cargas hidrostáticas en un TANQUE DE RESERVA

Estudio de la estabilidad de una PRESA DE GRAVEDAD

ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE OBRAS HIDRÁULICAS

Determinar la resultante del EMPUJE HIDROSTÁTICO

Determinar el CENTRO DE PRESIÓN

OBJETIVOS

1. Determinar experimentalmente el centro de presión (C.P.) en una superficie plana vertical parcial y totalmente sumergida.

2. Analizar el comportamiento del centro de presión (C.P.) cuando varía la altura de agua sobre una superficie plana vertical.

3. Determinar la magnitud de la fuerza resultante ejercida por el líquido sobre una superficie plana vertical, parcial y totalmente sumergida.

4. Determinar el error que se comete al realizar el experimento, en relación con el cálculo teórico.

yp .

dAydP ..

dAyP ..

AeP ..

dAydPydM ... 2

dAyyPM c ... 2

dAy

dAyyc ..

.. 2

eAeAIy G

c .. 2

GENERALIDADES

eeA

Iy Gc

.

"FhmgL

EQUILIBRIO DEL SISTEMA:

PROCEDIMIENTO1: PLANO VERTICAL PARCIALMENTE SUMERGIDO

AhF ..

Empuje Hidrostático:

dBA . 2/dh

2...21 dBgF

Determinación Experimental del Centro de Presión:

LgmhF ... "

Determinación Teórica del Centro de Presión:

AhIhh G

.'

dBddBdh

..2/12/.2/

3'

dh Teor .3/2'

2"

....2dBLmh Exp

Cálculo del Porcentaje de Error:

Determinación Teórica del Centro de Presión:

3" dHh Teor

100% "

""

Teor

ExpTeor

hhhError

PROCEDIMIENTO 2: PLANO VERTICAL TOTALMENTE SUMERGIDO

ADdF .2/.

Empuje Hidrostático:

DBA .

2/.... DdDBgF

Determinación Experimental del Centro de Presión:

LgmhF ... "

2/...."

DdDBLmh Exp

Determinación Teórica del Centro de Presión:

ADdIDdh G

.2/2/'

DBDdDBDdh

..2/12/.2/

3'

2/.122/

2'

DdDDdh Teor

Cálculo del Porcentaje de Error:

100% "

""

Teor

ExpTeor

hhhError

dHDd

DDdh Teor

2/.12

2/2

"

SUPERFICIE PARCIALMENTE SUMERGIDA

Lectura Nº Masa aplicada

m[kg]

Profundidad de

Inmersión

d[m]

Empuje Hidrostático

F[N]

Distancia al Centro de Presión

h” Exp[m]

Distancia al Centro de Presión

h” Teor[m]

Porcentajede Error

% Error[%]

1

2

3

4SUPERFICIE TOTALMENTE SUMERGIDA

5

6

7

8

PRESENTACION DE RESULTADOS

CUESTIONARIO

1. Comente sobre la variación del Empuje Hidrostático (F) con laProfundidad de Inmersión (d). Graficar “F” (ordenada) vs “d”(abcisa).

2. Comente sobre la relación entre la Distancia al Centro dePresión (h”) y la Profundidad de Inmersión (d). Graficar (h”) vs(d)

3. Para las dos cuestiones anteriores, comentar sobre lo quesucede cuando la superficie se halla totalmente sumergida

4. Comentar y explicar las discrepancias entre los resultadosexperimentales y teóricos para la Distancia del Centro de Presión(h”Exp y h”Teor)