FUERZA DE PRESIÓN EN SUPERFICIES PLANAS: CÁLCULOS Y RESULTADOSPARTE 1: CALCULO DE DIÁMETRO

Valor experimental

ɣ = 9810N/m3 (peso específico del agua)

Fp = (ɣ)(hc)(A)

Fp= (9810)(20x10-3)(40x10-3)(50x10-3)

Fp= 0,3924 N

% error = ¿teórico−exerimental

teórico∨¿x 100

% error =¿0 ,3952−0,3924

0,3952∨¿x 100

Fuerza de presión en hcp

MANOMETRO: donde se mide la presión en KPa

Valor teórico

ΣMa =0

(m)(g)(Δx)+Fp(y) =0

(501,4x10-3)(9,81)(15x10-3) =Fp(14/75)

Fp= 0,3952 N

hcp= hc + I

hcp∗A

hcp= (20x10-3) + (0,05)(0,043)

12(0,02)(0,04)(0,05)

hcp = 275

Fp

40mm

160mm

hcp

Masa

pivote

Jockey

ANEXOS

%error =0,71%

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMÁ

Facultad de Ingeniería Civil

Ingeniería Civil

LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS

I Semestre - 2015

FUERZA DE PRESIÓN EN SUPERFICIES PLANAS

Integrantes del Grupo:

ABREGO, ADONYS 8-888-521 BASSO, BERTHA 4-766-2168 RIOS, LINA 8-888-521 GUERRA, JOSE 8-889-1125

Grupo:

1IC-134 (C)

Profesor:Evin Aranda

Panamá 6 de mayo de 2015.

LABORATORIO # 6: FUERZA DE PRESIÓN EN SUPERFICIES PLANAS

OBJETIVO:

- Observar y cuantificar el efecto de las fuerzas de presión sobre una superficie plana

EQUIPO Y MATERIALES:

- Agua- Nivel- Sector circular solido - Regla

PROCEDIMIENTO:

Balancear el peso del sector circular, movemos el jockey hasta que el nivel este equilibrado. Medimos la distancia desde el jockey hasta el pivote.

Llenar el recipiente con agua hasta una altura en donde se aprecie que el nivel indica desbalance.

Mover el jockey para volver a balancear el sistema. Medir altura sumergida de la superficie. Medimos la nueva distancia desde el jockey al pivote. Calcular valores teórico y experimental. Calcular el porcentaje de error.

FORMULAS:

Momento jockey= momento Fuerza de presión Wjockey * Δx = Fp * y

Momento de jockey: valor ExperimentalMomento de fuerza de presión = valor teórico

Δx = resta de distancias medidas desde el jockey hasta el pivote.

Fp = (ɣ)(hc)(A)

ɣ= peso especifico

hc= Distancia de la superficie libre al centroide de la superficie sumergida

A= área de la superficie sumergida

y= distancia de la línea de acción de la fuerza de presión hasta el pivote

hcp= hc + I

hcp∗A

CONCLUSIÓN

• Al igual que en muchos laboratorios, nos damos cuenta que los valores arrojados por la teoría son muy cercanos a la práctica pero no exactamente iguales; debemos presumir que dicho margen de error se debe a factores como: mala calibración, error humano, factores ambientales como corrientes de aire, que no permitió esperar que el fluido estuviera totalmente en reposo.

• Los métodos matemáticos que estudiamos son muy útiles y fáciles de aplicar. La observación de la utilidad práctica de los estudios de cálculos lleva a que el estudiante desarrolle con mayor facilidad los métodos para desarrollar el laboratorio.

• Los diferentes tipos de métodos para calcular una fuerza sobre superficie plana tal cual lo es este laboratorio arroja al estudiante a motivarse más por la materia y la carrera ya que métodos matemáticos y de cálculos como sumatoria de momentos son utilizados y aplicados en el campo.

Introducción

Cuando se sumerge un objeto en cualquier líquido o cuando se somete un área a un fluido gaseoso se obtienen fuerzas debido a la presión de estos fluidos, En ese sentido, los fluidos experimentan una serie de eventos, como por ejemplo la acción de una fuerza que actúa en los cuerpos sumergidos, llamada Presión Hidrostática.

El presente ensayo de Laboratorio describe el proceso para hallar experimentalmente la fuerza hidrostática ejercida sobre una superficie totalmente sumergida y luego compararla con la hallada empíricamente, en consecuencia determinar el comportamiento que tiene un fluido en su distribución de presiones sobre una superficie plana totalmente sumergida.

MARCO TEÓRICO

1-FUERZA EJERCIDA POR UN LÍQUIDO SOBRE UNA SUPERFICIE PLANA.

La fuerza ejercida por un líquido sobre una superficie plana es igual al

producto del peso específico del líquido por la profundidad del centro de gravedad de la superficie y por el área de la misma. Esto es:

Siendo las unidades típicas: N ; Kg-f ; ton.

Si el líquido es agua; entonces:

Se observa que el producto del peso específico por la profundidad del centro de gravedad de la superficie es igual a la presión en el centro de la gravedad del área.

Recomendaciones

Para obtener datos más precisos, antes de iniciar el ensayo se debe nivelar y calibrar el equipo de manera correcta, para así disminuir el margen de error.

A la hora de medir la altura se debe colocar la mirada al mismo nivel al mismo nivel del que esta el agua para dar una medida más acertada.

Realizar el experimento tomando las notas de las respectivas observaciones ya que son importantes a la hora de proceder a realizar el informe.

Bibliografía

Mecánica de los fluidos e hidráulica, Ranald V. Giles http://es.slideshare.net/mayomefer/estatica-de-fluidos-opta-2011 http://es.slideshare.net/juanjosemaldonadocarlos/teorica-fluidos-fuerzas-

presion