Mecanica de Fluidos-Propiedad de los fluidos

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“Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional”

INGENIRIA CIVIL

FUERZAS HIDROSTATICAS SOBRE SUPERFICIES PLANAS

CURSO: Mecánica de Fluidos

DOCENTE: Pachas Napa, Alex

BLOQUE: FC-PRECIV07F1T

INTEGRANTES:                                                CODIGO:

Chamorro Vilca, Abed Nego                                           1520513

Monterrey Flores, Shiomara Govita                                              1920892

Onofre Abril, Kevin Franco                                                     1820618

Ortega Jumpa, Luis Renato                                                     1812289

Palacin Gonzales, Ximena                                                      1911270

2022-1

1.        INTRODUCCION        2

Objetivo general:        3

Objetivos específicos:        3

2.        MARCO TEÓRICO        3

3.        METODOLOGÍA Y DATOS        6

4.        RESULTADOS Y DISCUSION        8

5.        CONCLUSIONES        13

6.        REFERENCIAS        13

1. INTRODUCCION

En nuestra la vida cotidiana, intervienen diferentes disciplinas fundamentales, tal es el caso de la Mecánica de los Fluidos, que es la parte de la mecánica que estudia las leyes del comportamiento de los fluidos en equilibrio, en ese sentido, los fluidos experimentan una serie de eventos, como por ejemplo la acción de una fuerza que actúa en los cuerpos sumergidos y parcialmente sumergidos, llamada Presión Hidrostática.

Un fluido es un estado de la materia en el que la forma de los cuerpos no es constante y es estático si todas y cada una de sus partículas se encuentran en reposo o tienen una velocidad constante con respecto a un punto de referencia inercial, de aquí que la estática de fluidos cuente con las  herramientas  para  estudiarlos,  con  la  certeza  de  que  en  este  caso  no  tendremos esfuerzos cortantes y que manejaremos solo distribuciones escalares de presión, lo cual es el objetivo principal de esta práctica. Esta distribución de presiones a lo largo de toda el área finita puede reemplazarse convenientemente por una sola fuerza resultante, con ubicación en un punto específico de dicha área, el cual es otro punto que le corresponde cuantificar a la estática de fluidos.  

El presente ensayo de Laboratorio describe el proceso para hallar experimentalmente la fuerza hidrostática ejercida sobre una superficie plana cuando se encuentra total y parcialmente sumergida en el fluido y luego compararla con datos obtenidos, en consecuencia, determinar el comportamiento que tiene un fluido en su distribución de presiones sobre una superficie plana.  

Así mismo, los conocimientos adquiridos debido al desarrollo de esta práctica de Laboratorio nos servirán en un futuro, en nuestra vida profesional, como por ejemplo en obras hidráulicas de gran envergadura como pueden ser la construcción de reservorios, acueductos, tanques, canales, centrales hidroeléctricas, etc.

Objetivo general:

El objetivo de este experimento es verificar la predicción teórica de la fuerza hidrostática resultante y su línea de acción en una superficie plana que estará completamente sumergida y parcialmente sumergida en un líquido.

Objetivos específicos:

1. Cálculo de las fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas cuando están parcial y completamente sumergidas en un fluido en reposo, teórico y experimental.
2. Determinar la resultante y ubicación de las fuerzas hidrostáticas que actúan sobre una superficie plana sumergida.
3. Comparar los datos prácticos y teóricos del laboratorio.

1. MARCO TEÓRICO

2.1 Peso específico

Es un valor que se puede hallar multiplicando la densidad del fluido por la gravedad local y está afectado por la localidad donde se mide, ya que la gravedad cambia según las condiciones locales donde se realice la medición. También puede definirse como la relación entre el peso y el volumen que ocupa en el espacio. (Padilla, 2016)

2.2 Gravedad específica

También conocido como densidad relativa, es la relación de la densidad de una sustancia cualquiera y una sustancia de referencia. Para el caso de los líquidos se usa la densidad del agua, que corresponde a 1g/cm3. A su vez, esto explica el porqué de la a dimensionalidad de esta magnitud, ya que, al ser un cociente de dos densidades, el análisis arroja un resultado sin unidades. Por ejemplo, la densidad relativa del aluminio es 2.7, es decir, es 2.7 veces la densidad del agua (p = 1000 kg/m3). (Granados, 2009)

2.3 Presión hidrostática

La presión es una fuerza de compresión por unidad de área. En ocasiones pensamos que la presión en un vector debido a que la fuerza de compresión lo es. Sin embargo, la presión en cualquier punto de un fluido es un escalar (número) que no depende de la dirección. (López, 2021)

De forma intuitiva, pensemos que la presión es la magnitud macroscópica consecuencia de las colisiones continuas de las moléculas que componen el fluido real contra las paredes solidas en contacto con dicho fluido (por ejemplo, las paredes de un contenedor). Podemos reorientar las paredes en otra dirección y seguiremos detectando la misma presión. Es más, podríamos reducir el tamaño del contenedor hasta un tamaño minúsculo y seguiremos teniendo un ´único valor de la presión. Por supuesto, la fuerza que ejerce el fluido sobre las paredes sí es un vector y tiene módulo, dirección y sentido. (López, 2021)

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