MECANICA DE FLUIDOS LABORATORIO 1 Y LABORATORIO 2
Enviado por Yahaira Paetan • 9 de Mayo de 2016 • Ensayos • 2.334 Palabras (10 Páginas) • 627 Visitas
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MECANICA DE FLUIDOS
LABORATORIO 1 Y LABORATORIO 2
- 27/04/2016
- UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
- ALUMNA: YAHAIRA DESIRE ALVAREZ PAETAN
- CODIGO:20121195
- PROFESOR: ING. JOSE BERNARDINO ARAPA QUISPE
INDICE
I.- Introducción
II.- Objetivos
III.- Revisión de Literatura
IV.- Equipos y Materiales
V.- Metodología
VI.- Resultados
VII.- Conclusiones
VIII.- Recomendaciones
I.- Introducción
El día 06 de abril de 2016 a las 2:00 p.m. Se realizó el primer y segundo laboratorio del curso de MECANICA DE FLUIDOS en el laboratorio de hidrología dentro de las instalaciones de la UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA.
El primer laboratorio Análisis de estabilidad de cuerpos flotantes consiste en determinar la estabilidad de un cuerpo parcial o totalmente sumergido es vertical y obedece al equilibrio existente entre el peso del cuerpo ([pic 5]) y la fuerza de flotación ([pic 6]F). Estudiar la estabilidad de los cuerpos flotantes es muy importante en la mecánica de fluidos y más para los ingenieros, son quienes aplican estos conceptos en sus diseños. Conociendo esta teoría podemos determinar la seguridad al flotar un cuerpo sobre un fluido (estable o vuelque).
El segundo laboratorio Fuerzas sobre superficies planas y curvas consiste en hallar la fuerza hidrostática cobre superficies y luego comparar con la hallada empíricamente, en consecuencia determinar el comportamiento del fluido en su distribución de presiones cobre una superficie plana o curva. Los conocimientos adquiridos serán aplicados en obras hidráulicas de gran envergadura como puede ser la construcción reservorio, acueductos, tanques, canales, centrales hidroeléctricas, etc.
II.- Objetivos
LABORATORIO 1 “Análisis de estabilidad de cuerpos flotantes”:
- Determinar experimentalmente la estabilidad de un cuerpo flotante sobre una superficie liquida.
- Determinar la altura metacéntrica y el ángulo de carena para las tres diferentes posiciones del centro de gravedad de un cuerpo flotante.
Laboratorio 2” Fuerzas sobre superficies planas y curvas”
- Determinar el centro de presión hidrostática de una superficie plana o curva sumergida en un líquido en reposo.
- Determinar experimentalmente la fuerza hidrostática que ejerce un fluido sobre una superficie plana o curva parcialmente sumergida que se encuentre en contacto con él.
- Comparar el momento causado por la fuerza hidrostática y el momento con el momento causado por las pesas colocadas.
III.- Revisión de Literatura
LABORATORIO 1 “ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE CUERPOS FLOTANTES”:
- FLOTACIÓN: Si tenemos un cuerpo flotando en la superficie de un líquido o sumergido totalmente en el interior del mismo, la fuerza resultante que mantiene a dicho cuerpo en su posición se denomina “Fuerza de Flotación”.
- ESTABILIDAD DE CUERPOS SUMERGIDOS Y FLOTANTES
- estabilidad lineal: Se pone de manifiesto cuando desplazamos el cuerpo verticalmente hacia arriba. Este desplazamiento provoca una disminución del volumen de fluido desplazado cambiando la magnitud de la fuerza de flotación correspondiente.
- estabilidad rotacional: Este tipo de estabilidad se pone de manifiesto cuando el cuerpo sufre un desplazamiento angular. En este caso, el centro de flotación y el centro de gravedad no permanecen sobre la misma línea vertical, por lo que la fuerza de flotación y el peso no son colineales provocando la aparición de un par de fuerzas restauradoras.
- estabilidad de cuerpos prismáticos: Vamos a considerar la estabilidad de cuerpos prismáticos flotantes con el centro de gravedad situado encima del centro de flotación, cuando se producen pequeños ángulos de inclinación. La siguiente figura muestra la sección transversal de un cuerpo prismático que tiene sus otras secciones transversales paralelas idénticas. En el dibujo podemos ver el centro de flotación CF, el cual está ubicado en el centro geométrico (centroide) del volumen sumergido del cuerpo (Vd). El eje sobre el que actúa la fuerza de flotación [pic 7] está representado por la línea vertical AA’ que pasa por el punto CF.
- ALTURA METACÉNTRICA (GM): distancia entre el centro de gravedad (G) y el metacentro (M).
[pic 8]
LABORATORIO 2” FUERZAS SOBRE SUPERFICIES PLANAS Y CURVAS”[pic 9]
- Fuerza sobre superficies planas horizontales
En este caso, la fuerza de presión está dada por F = pabs A.
pabs = rgh + patm y A = ab
De este modo, la fuerza de presión es
Fabs = (rgh + patm) ab
Fabs = rghab + patmab
Fabs = P + patm ab
O sea, en términos de presiones absolutas, la fuerza vertical es igual al peso del líquido sobre la superficie libre más la fuerza que ejerce la presión atmosférica en la superficie.
[pic 10]
- Fuerza sobre superficies planas verticales
La fuerza de presión corresponde al volumen del prisma de presiones, VP :
F = VP
VP = ½(p1+p2) bh2
Reemplazando los valores de p1 y p2 :
VP = ½rg(2h1+h2)bh2
FP = ½rg(2h1+h2)bh2
- Fuerza sobre superficies planas inclinadas
La situación es idéntica que la que se tiene para una superficie vertical.[pic 11]
Debe evaluarse el prisma de presiones.
En este caso
VP = ½(p1+p2)aL
Reemplazando los valores de las presiones , la fuerza de presión sobre la superficie inclinada es:
F = ½rg(2h1+h2)aL
Recordar que la fuerza es perpendicular a la superficie.
- Fuerza sobre superficies curvas[pic 12][pic 13]
[pic 14][pic 15]
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