6. Datos Recolectados

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

FACULTAD DE INGENIERA

E.A.P. INGENIERA MECNICA

Asignatura: Mecnica de Fluidos

Tema: Fuerzas sobre Superficies Sumergidas

Docente: Ing. Giovene Prez Campomanes

Alumnos: Villegas Guevara Luis G.

Rosales Muoz Jhanpol

Ciclo: V

2015 Objetivos

1.1. Medir las fuerza que ejerce un fluido sobre las superficies que estn en contacto con l.

1.2. Determinar la posicin del Centro de Presiones sobre una superficie plana parcialmente sumergida en un lquido en reposo.

1.3. Determinar la posicin del Centro de Presiones sobre una superficie plana, completamente sumergida en un lquido en reposo.

2. Fundamento Terico:

Empuje hidrosttico: principio de Arqumedes

Descripcin del equipo

El accesorio consiste en un cuadrante montado sobre el brazo de una balanza que bascula alrededor de un eje.

Cuando el cuadrante est inmerso en el depsito de agua, la fuerza que acta sobre la superficie frontal, plana y rectangular, ejercer un momento con respecto al eje de apoyo.

El brazo basculante incorpora un platillo y un contrapeso ajustable.

Depsito con patas de sustentacin regulables que determina su correcta nivelacin.

Dispone una vlvula de desague.

El nivel alcanzado por el agua en el depsito se indica en una escala graduada.

Especificaciones:

Capacidad del depsito: 5.5 litros

Distancia entre las masas suspendidas y el punto de apoyo: 285 mm.

rea de la seccin: 0.007 m^2.

Profundidad total del cuadrante sumergido: 100 mm.

Se suministra un juego de masas de distinto pesos:

4 pesas de 100 gr.

1 pesa de 50 gr.

2 pesas de 20 gr.

2 pesas de 10 gr.

1 pesa de 5 gr.

4. Materiales y Equipo

Equipo Hidrulico FME - OS.

Pesas: 25 gr., 50 gr., 100gr., 200gr.

Balde

Wincha

5. Procedimiento

Centro de presiones para inmersin parcial y total

Acoplar el cuadrante al brazo basculante enclavndolo mediante los dos pequeos tetones y asegurndolo despus mediante el tornillo de sujecin.

Medir y tomar nota de las cotas designadas por a, L, d y b; estas ltimas correspondientes a la superficie plana situada al extremo del cuadrante.

Con el depsito emplazado sobre el banco hidrulico, colocar el brazo basculante sobre el apoyo (perfil afilado) y colgar el platillo al extremo del brazo.

Conectar con la espita de desague del depsito un tramo de tuberia flexible, y llevar su otro extremo al sumidero. Extender, asimismo, la alimentacin de agua desde la boquilla impulsora del banco hidrulico hasta la escotadura triangular existente en la parte superior del depsito.

Nivelar el depsito actuando convenientemente sobre los pies de sustentacin, que son regulables, mientras se observa el nivel de burbuja.

Desplazar el contrapeso del brazo basculante hasta conseguir que este se encuentre horizontal.

Cerrar la espita de desague del fondo del depsito.

Introducir agua en el depsito hasta que la superficie libre de esta quede a nive de la arista superior de la cara plana que presenta el cuadrante en su extremidad, y el brazo basculante est en posicin horizontal con ayuda de pesos calibrados situados sobre el platillo de balanza.

El ajuste fino de dicho nivel se puede lograr sobrepasando ligeramente el llenado establecido y, posteriormente, desaguando lentamente a travs de la espita. Anotar el nivel del agua indicado en el cuadrante, y el valor del peso situado en el platillo.

Incrementar el peso sobre el paltillo de balanza y aadir lentamente agua hasta que el brazo basculante recupere la posicin horizontal.

Tomar nota del nivel de agua y del peso correspondiente.

Repetir la operacin anterior, varias veces, aumentando en cada una de ellas, progresivamente, el peso en el platillo hasta que, estando nivelado el brazo basculante el nivel de la superficie libre del agua alcance la cota mxima sealada por la escala del cuadrante.

A partir de ese punto, y en orden inverso a como se fueron colocando sobre el platillo, se van retirando los incrementos de peso aadidos en cada operacin. Se nivela el brazo (despus de cada retirada) utilizando la espita de desague y se van anotando los pesos en el platillo y los niveles de agua.

6. Datos Recolectados

Tabla N1

Masa (g)H (mm) AcH (mm) DcH promedio (mm)

20262525,5

40403939,5

60504949,5

80595858,5

100666565,5

120737373

140807979,5

160868686

180929191,5

Tabla N2

Masa (g)H (mm) AcH (mm) DcH promedio (mm)

200979797

220106106106

240112112112

260118117117,5

280124123123,5

300129128128,5

320134133133,5

340140139139,5

360145145145

380151150150,5

400156155155,5

Donde:

Ac: llenado del depsito.

Dc: vaciado del depsito.

Desarrollo del Cuestionario

Clculos tericos y experimentales

a = 100 mm. , b = 70 mm. , d = 100 mm. , L = 285 mm.