informe de fluidos 3

8/15/2019 Informe de Fluidos 3

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RESUMEN

Sobre toda superfcie sumergida en un uido actúa una uerza de presión. Dicha uerzava a depender tanto de la densidad del uido como de la proundidad a la que seencuentra el centroide de la superfcie sumergida. Considere una superfcie plana degeometría arbitraria sumergida en un uido incompresible. Suponga que la presión

absoluta del uido en la superfcie tiene una magnitud ! " que la superfcie de #rea se encuentra a una proundidad $.

%n resumen! de esta e&periencia de laboratorio pudimos ver como la uerza hidrost#ticaactúa en una superfcie plana sumergida en un uido en este caso en el laboratorioutilizamos agua "a que era lo m#s actible encontrar en ese momento! para estelaboratorio tomamos algunas restricciones en cuanto a que proundidad sumergiríamosla superfcie asique lo dividimos en ' partes para ver el avance de la uerza en cuantovamos subiendo la cantidad de uido para conocer tambi(n como actúan la uerza en

esta superfcie debemos saber el centroide de la misma para poder tener un margen dereerencia para así medir las distancias " aplicar momento conociendo las uerzas queactúan en el entorno con esta.

DESCRIPTORES

1. Fluido: aqu(l medio continuo ormado por alguna sustancia entre cu"as mol(culassólo ha" una uerza de atracción d(bil. )a propiedad defnitoria es que los uidospueden cambiar de orma sin que aparezcan en su seno uerzas restitutivas tendentesa recuperar la orma *original* +lo cual constitu"e la principal dierencia con un sólido

deormable! donde sí ha" uerzas restitutivas,.2. Fluidez: %s una medida de la velocidad con la que se deorma continuamente un

material al aplic#rsele un esuerzo. Si el material se deorma m#s r#pido que otro alaplic#rsele el mismo esuerzo entonces se dice que es m#s *uido*. %s la propiedadde los cuerpos cu"as mol(culas tienen entre sí poca coherencia! " toman siempre laorma del recipiente donde est#n contenidos.

3. El principio de Aru!"ede#- establece que cualquier cuerpo sólido que seencuentre sumergido total o parcialmente en un uido ser# empuado en direcciónascendente por una uerza igual al peso del volumen del líquido desplazado por elcuerpo sólido. %l obeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en

dicho uido! "a que si el empue que recibe es ma"or que el peso aparente del obeto!(ste otar# " estar# sumergido solo parcialmente.$. El principio de P%#c%l: es una le" enunciada por el ísico " matem#tico

ranc(s /laise 0ascal +123451223, que se resume en la rase- 6el incremento de lapresión aplicada a una superfcie de un uido incompresible +generalmente se tratade un líquido incompresible,! contenido en un recipiente indeormable! se transmitecon el mismo valor a cada una de las partes del mismo7.

&. 'idro#()(ic%: la rama de la hidr#ulica que estudia los líquidos en reposo. 0arte de lamec#nica que estudia el equilibrio de los líquidos " los gases. *)a hidrost#tica toma


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como base el principio de 8rquímedes " el principio de 0ascal! " en ellos se apo"a lat(cnica para el dise9o de dispositivos tan variados como los submarinos*.

MATERIA*ES

1. %quipo para evaluar uerzas sobre superfcies planas " curvas.3. Destornillador. 4. :ermómetro.

PROCEDIMIENTO

1. ;etire el ane&o curvo del dispositivo. %mplee un destornillador.3. ;emueva el componente superior del dispositivo " llene el depósito inerior con agua.4. :ransfera agua del depósito inerior al superior por medio del mecanismo de bombeohasta alguna elevación que cubra parcial o totalmente la superfcie plana. ;egistre estaelevación en la tabla 1. cm .>B3>BF?

.14BBB m .1< m

>.2 cm .>41'?Em

.2'2122F?

.13BBB> m .14 m

.> cm .>1< ?Em .23>F?

.11BB>Bm

.11B m


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ormulas

Mo=CpL

Fr=[ Po+ ρg(s+ b2 )]ab

Yp (experimental )= y−CpLo−CpL1 Fr

Yp (teorico )=(s+ b2 )+ ρgsen90° (

ab3

12)

[(s+ b2 ) ( ρgsen90° )+ Po]ab

Constantes0oG1atmG1143' 0a

ρ=1 kg

m3

aG.' m

CpG .4' Fg

gGB.1 mHsI3

Preun(%#

1 J%&iste dierencia entre yp! e&perimental " yp! teoricaK J8 qu( cree que se debaeste hechoK

Re#p.: Si la ha"! " esto se debe a que cada m(todo depende de variables distintasalgunas de las cuales obtuvimos al realizar mediciones con instrumentos que no eranlos m#s precisos para tomar los datos necesarios para el laboratorio.

3 8l realizar el balance de momento sobre el punto pivotado! JLu( uerzas tomó en

cuentaK

Re#p.: Solamente la uerza que eerce el contrapeso en el aparato cuando este seencontraba sin agua " luego con agua hasta cierto nivel.

4 JCu#l es la magnitud de la coordenada & del centro de presiónK


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Re#p.: xp= xc+( Ixy , c ) ycA

xp=0,05

2+(( 112 )∗(0,053 )∗(0,1))

0,05

2∗0,005

=0,0333m

< JCómo aectaría a la magnitud de la uerza hidrost#tica un cambio en el uido detrabaoK

Re#p.: Si nuestro uido se reemplaza por uno de menor densidad! la uerza hidrost#ticaeercida por este sobre el aparato sería menor! por lo que el contrapeso debe eercer unmomento ma"or sobre el aparato para mantenerlo en equilibrioM en caso de que loreemplacemos por un uido de ma"or densidad! la uerza hidrost#tica seria ma"or " e

momento del contrapeso sobre el pivote sería menor.

' JCómo aectaría a la localización del centro de presión un cambio en un uido detrabaoK

Re#p.: ?o lo aectaría en absoluto "a que si no tomamos en cuenta la 0o +atmos(rica,en la ecuación que originalmente se nos da para el c#lculo de esta! tampoco utilizamosla densidad! uno de los datos que venía del uido utilizado.


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CONC*USI/N

Aneudes Alguero

%n este trabao aprendí mucho acerca de la uerza hidrost#tica " como calcularla pormedio de órmula " de manera e&perimental " que variables debo obtener para saber "tener un margen de reerencia apta para que los c#lculos en lo e&perimental no est(n

mu" aleados de los datos tomados de orma teórica! " como las dierentes uerzasactúan en este caso en una superfcie plana sumergida cierta distancia.

Jonathan Nash

%n este laboratorio pudimos amiliarizarnos con los conceptos b#sicos de la hidrost#tica0ara comprender meor los mismos realizamos una serie de e&perimentos entre loscuales calculamos la uerza de presión resultante sobre una superfcie plana vertical!Calculamos de orma e&perimental " teórica la coordenada " del centro de presión a unasuperfcie plana vertical todo esto utilizando un termómetro! un destornillador " unequipo para evaluar uerzas planas sobre una superfcie.

Yasmín Castillo

ue interesante este laboratorio debido a que pudimos introducirnos en los conceptosrelacionados con la hidrost#tica. )a línea de acción de la uerza resultante tiene su puntode aplicación sobre la superfcie en un punto conocido como centrode presión! con coordenadas +&p! "p,! a dierencia de lo que ocurre con una superfciehorizontal! el centro de presión de una superfcie inclinada no se encuentra en elcentroide. 0ara encontrar el centro de presión! se igualaron los momentos dela resultante &p " "p al momento de las uerzas distribuidas alrededor de los ees & "". )os resultados de los an#lisis matem#ticos " teóricos! arroaron datos mu" cercanos a

los obtenidos de manera pr#ctica! lo que nos indica que en realidad los m(todos dec#lculo ueron realmente acertados.8unque el equipo de laboratorio no est# perectamente calibrado! pudimos realizar une&perimento satisactorio.


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