El concepto de centro de presión y su utilidad

CENTRO DE PRESIONES SOBRE UNA SUPERFICIE PLANA totalmente SUMERGIDA

Introducción:

En la gran mayoría de estructuras hidráulicas no sólo contamos con la situación de sumersión parcial sino que los cuerpos se encuentras totalmente sumergidas, como es el caso de las compuertas por ejemplo.

Siendo así nos preparamos para hacer los ensayos que demuestren la efectividad del sistema de estructuras hidráulicas. Siguiendo siempre los mismos principios por los que ahora nos regimos en el experimento.

Entonces es de vital importancia aprender sobre el centro de presiones y su utilidad práctica.

Objetivos:

Determinar la posición del Centro de Presiones sobre una superficie plana totalmente sumergida.

Complementar el conocimiento sobre el centro de presiones en superficies planas.

Contrastar los datos de laboratorio y los obtenidos en los cálculos.

Marco Teórico:

PRESION SOBRE SUPERFICIES SUMERGIDAS

Sea una superficie sumergida de área “A”, y sumergida a una altura “h”, sumergida en un líquido de peso específico γ, entonces la fuerza ejercida por el líquido sobre la superficie está dada por la fórmula:

F=γh_0 A

Es decir:“La fuerza hidrostática sobre una superficie plana sumergida, es igual a la presión relativa al centro de gravedad, multiplicada por el área”.

DETERMINACION DEL CENTRO DE PRESIONES

La línea de acción de la fuerza resultante F corta a la superficie en un punto que se llama centro de presiones, que no coincide en general con el centro de gravedad (sólo en las superficies horizontales coinciden, porque).

Para determinar las coordenadas del centro de presiones ( ), se utiliza el teorema de los momentos(Teorema de VARIGÑON):”El momento de la resultante es igual a la suma de los momentos de las componentes”

Las coordenadas están dadas por las fórmulas:

Y_p=Y_G+I_X/(Y_G A) X_P=X_G+I_xp/(Y_G A)

Equipos Y Materiales:

Banco Hidráulico

Este es el principal instrumento de laboratorio que sirve de base a los demás para su funcionamiento.

El banco está fabricado en plástico de bajo peso, resistente a la corrosión, y las ruedas en que va montado le confieren movilidad.

La parte superior del banco incorpora un canal abierto con canales laterales que sirven de apoyo al accesorio que se está ensayando.

La medición volumétrica está integrada, y ha sido elegida frente a otros métodos de medición de caudal por su facilidad de uso, precisión y seguridad. El tanque de medición volumétrica está escalonado, permitiendo medir caudales altos o bajos. Un deflector de amortiguación reduce la turbulencia y un vaso comunicante exterior con escala marcada ofrece una indicación

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