Presión sobre una superficie plana sumergida.
Enviado por yeisosky • 9 de Septiembre de 2016 • Informes • 1.860 Palabras (8 Páginas) • 1.387 Visitas
Presión sobre una superficie plana sumergida.
Presentado por:
Cuello Luis,
Iguaran Alan,
Torregrosa Francia,
De la Ossa Yeison.
Presentado a:
Mestra Gerald.
Fecha: (09-oct.).
Universidad de la Costa (cuc)
Facultad de ciencias básicas
Laboratorio de mecánica de fluidos,
Grupo: ED1.
Barranquilla (atlántico).
2015.
Contenido
1. Objetivos.
1.1 Objetivo General.
1.2 Objetivos específicos.
2. Marco teórico.
3. Procedimiento.
4. Cálculos y resultados.
5. Discusión y análisis.
6. Conclusiones.
7. Anexos.
∙ Tabla de datos.
∙ Bibliografía.
∙ Gráficos.
∙ Imágenes.
Objetivos.
Objetivo General.
Hallar y localizar experimentalmente las fuerzas originadas por la presión y el centro de presión sobre una superficie plana total o parcialmente sumergida.
1.2 Objetivos específicos.
- Analizar cualitativamente las fuerzas ejercidas por el fluido sobre la superficie plana sumergida.
- Determinar prácticamente las fuerzas de presión ejercida sobre la superficie y su ubicación.
- Determinar teóricamente las fuerzas de presión y la ubicación dentro de la superficie sumergida.
- Comparar los datos teóricos y prácticos de la experiencia.
Marco teórico.
Sobre una superficie plana las fuerzas hidrostáticas forman un sistema de fuerzas paralelas, y a menudo se necesita determinar la magnitud de la fuerza y su punto de aplicación, el cual se llama centro de presión. En la mayoría de los casos, el otro lado de la placa está abierto a la atmósfera, donde la presión atmosférica actúa sobre los dos lados de la placa y conduce a una resultante cero.
Por otro lado la presión hidrostática es la fuerza por unida de área que ejerce un líquido en reposo sobre las paredes de un recipiente que lo contiene y sobre cualquier cuerpo que se encuentre sumergido. En dicha presión existe un empuje el cual es la fuerza vertical ejercida de abajo hacia arriba por un fluido sobre cualquier objeto sumergido parcialmente, al cual se le llama empuje hidrostático. La presión en un fluido dependerá de la profundidad, es decir, si la profundidad es mayor la presión aumentara, de modo que las presiones serán uniformes solo en superficies planas horizontales en el fluido; si se considera que la densidad de un fluido es constante su presión dependerá únicamente de la profundidad. En un cuerpo el centro de presión es el punto sobre el cual se debe aplicar la resultante de todas las presiones ejercidas sobre este, para que el efecto de la resultante sea igual a la suma de los efectos de las presiones; la coincidencia o no de estos conceptos permite conocer la estabilidad de un cuerpo inmenso en un fluido. En los conceptos de lo que es prisma de presión y centro de presión hay que tener en cuenta la estática de fluidos, ya que es fundamental para la realización de este. Cuando hay presión en una placa, existe una fuerza que causa esta reacción en ella, El punto en que actúa sobre la línea de acción de esta fuerza y La proyección del centroide sobre la placa es el centro de presión. Además, el centro de presión está por debajo del centro de gravedad.
Procedimiento.
En la experiencia de presión sobre una superficie plana sumergida se realizó el siguiente procedimiento.
- se revisó el ajuste de la posición del contrapeso hasta que el brazo de equilibrio estuvo horizontal, indicado por la marca central en el indicador nivel.
- Luego se adiciono pesos sobre la palanca para compensar el momento generado por la fuerza hidrostática.
- Después se adiciono una pequeña cantidad de agua sobre el recipiente hasta llegar a un determinado nivel, indicado por la marca central en el indicador nivel.
- Se toman los datos arrojados por el dispositivo utilizado
- Retornando al paso II se repitió las mediciones para al menos otras tres cantidades de pesos.
- Igual al paso III se agrega agua al recipiente para compensar el momento generado por la fuerza que ejerce el peso en el brazo de equilibrio en las diferentes cantidades de este.
Cálculos y resultados.
- Mida y registre ycg.
Lectura 1.
[pic 1]
Lectura 2.
[pic 2]
Lectura 3.
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
Lectura 4.
[pic 6]
[pic 7]
- Registre el peso W y la altura d.
Mirar datos en tabla 1.
- Calcule yf (t) mediante la ecuación 2. Este sería el valor teórico de yf.
[pic 8]
Calículos en el archivo adjunto (Excel).
- Halle, para cada profundidad de agua, yf (exp) mediante la ecuación 3. Este sería el valor medido de yf.
[pic 9]
[pic 10]
Calículos en el archivo adjunto (Excel).
- Grafique yf (t) vs ycg e yf (exp) vs ycg sobre el mismo eje.
Grafica documento Excel adjunto o en gráficos.
- Grafique yf (t) - yf (exp) vs ycg.
Grafica documento Excel adjunto o en gráficos.
Discusión y análisis.
Así como en otras, experiencias pudimos darnos cuentas que aunque muy cercanos estén los datos arrojados por la teoría y la práctica, no son exactamente iguales debemos presumir que dicho margen de error se debe a la mala calibración de los instrumentos, al error humano que se introduce en cualquier tipo de mediciones, a factores ambientales como corrientes de aire y al apremio que no nos permite que el fluido este completamente en reposo , de todos modo fue muy gratificante comprobar mediante la experiencia, que los métodos matemáticos que hemos estado estudiante son en realidad útiles y fáciles de aplicar.
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