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Presión hidrostática en líquidos: Laboratorio 2, Guías, Proyectos, Investigaciones de Mecánica de Fluidos

Universidad SurcolombianaMecánica de Fluidos

Un informe de laboratorio sobre la presión hidrostática en líquidos, realizado en la universidad surcolombiana. El informe incluye una introducción, un marco teórico, una recolección de datos y discusión y conclusiones. Se analizan diferentes situaciones y se calculan la presión hidrostática total y el momento en cada caso. Se utilizan fórmulas y ecuaciones para determinar la presión hidrostática y el centro de presión en superficies planas sumergidas y no sumergidas.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2023/2024

Subido el 23/04/2024

josue-miguel-ramirez
josue-miguel-ramirez 🇨🇴

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Informe Mecánica de fluidos
Laboratorio 2
(Presión hidro estática en líquidos)
Laura Adelaida Aya Álvarez.
Código 20221204545
Carlos Mario Arango Pérez.
Código 20221206242
Josué Miguel Ramírez Rojas.
Código 20212201579
Jerson Daniel Oyuela Gómez.
Código 20212201689
Profesor
Mario German Trujillo Vela
Universidad Surcolombiana
24 de agosto de 2023
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¡Descarga Presión hidrostática en líquidos: Laboratorio 2 y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Mecánica de Fluidos solo en Docsity!

Informe Mecánica de fluidos Laboratorio 2 (Presión hidro estática en líquidos) Laura Adelaida Aya Álvarez. Código 20221204545 Carlos Mario Arango Pérez. Código 20221 206242 Josué Miguel Ramírez Rojas. Código 20212201579 Jerson Daniel Oyuela Gómez. Código 20212201689 Profesor Mario German Trujillo Vela Universidad Surcolombiana 24 de agosto de 2023

  1. Introducción En el laboratorio realizado con fines educativos y explicaciones físicas de un tema de alta importancia como lo es el estudio de la hidrostática de una sustancia, se busca determinar cómo afecta la presión los factores de altura y gravedad en un reactivo en su estado líquido o en algunos casos en estado gaseoso, de la misma manera lograr un análisis de los datos encontrados permitiendo contestar las dudas y dar conclusiones propias acerca del suceso ocurrido, para afianzar conocimientos se realiza una investigación mediante el uso de revistas científicas y libros de fuentes confiables. 2. Marco teórico ▪ La hidrostática esta enfoca en entender cómo se comportan los fluidos cuando no están en movimiento y cómo se distribuyen las presiones en su interior. Formula presión hidrostática ▪ El empuje o presión hidrostática, total es igual al peso del volumen de fluido desplazado por el objeto, según el principio de Arquímedes. En otras palabras, el empuje es la fuerza de flotación que mantiene a un objeto parcial o completamente sumergido en un fluido. Formula presión hidrostática total o empuje

donde: M es el módulo del momento de una fuerza que se aplica sobre un cuerpo. Su unidad en el S.I. es el newton por metro (N-m). F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el cuerpo. Su unidad en el S.I. es el newton. d es la distancia entre el eje de giro y la recta sobre la que descansa la fuerza F. Su unidad en el S.I. es el metro.

3. Recolección de datos Tabla 1 Situación Medición N° Brazo de Palanca (𝑚𝑚) Fuerza de Peso (𝐹𝑤 𝑒𝑛 𝑁) Nivel de Agua h (𝑚𝑚) No sumergidas

1^240 2,5^58

2^200 2

3^240 1,5^62

Sumergidas

1^260 5

2^210 4

3^270 3,5^120

Área 75 𝑚𝑚 × 100 𝑚𝑚 = 7500 𝑚𝑚^2 × 1 𝑚 ( 1000 𝑚𝑚)^2 = 7. 5 𝑥 10 −^3 𝑚^2 Hc 𝐻𝑐 = 58 2 = 29 = 0. 029 𝑚 Presión P = ρw ∗ g ∗ hc 𝑃 = 1000 𝑘𝑔 𝑚^3 ×

  1. 81 𝑚 𝑠^2 × 0. 029 𝑚 = 284. 49 𝑃𝐴 Presión hidrostática total FR = γw ∗ hc ∗ A 𝐹𝑅 = 9810 𝑁 𝑚^3 × 0. 029 𝑚 × 7. 5 × 10 −^3 𝑚 = 2. 13 𝑁 Momento Lp= h/

𝐿𝑝 = 58 𝑚 3 = 19. 33 = 0. 019 𝑚 200 − 19. 33 = 180. 67 = 0. 18 𝑀 = 𝐹 × 𝑑 𝑀 = 2. 13 ∗ 0. 18 = 0. 38 2) Hc 𝐻𝑐 = 66 2 = 33 = 0. 033 𝑚 Presión P = ρw ∗ g ∗ hc 𝑃 = 1000 𝑘𝑔 𝑚^3 ×

  1. 81 𝑚 𝑠^2 × 0. 033 𝑚 = 323. 73 𝑃𝐴 Presión hidrostática total FR = γw ∗ hc ∗ A 𝐹𝑅 = 9810 𝑁 𝑚^3 × 0. 033 𝑚 × 7. 5 × 10 −^3 𝑚 = 2. 43 𝑁 Momento Lp= h/ 𝐿𝑝 = 66 𝑚 3 = 22 = 0. 022 𝑚 200 − 22 = 178 = 0. 178 𝑀 = 𝐹 × 𝑑 𝑀 = 2. 43 ∗ 0. 178 = 0. 432 3) Hc 𝐻𝑐 = 62 2 = 31 = 0. 031 𝑚 Presión P = ρw ∗ g ∗ hc 𝑃 = 1000 𝑘𝑔 𝑚^3 ×
  2. 81 𝑚 𝑠^2 × 0. 031 𝑚 = 304. 11 𝑃𝐴 Presión hidrostática total FR = γw ∗ hc ∗ A 𝐹𝑅 = 9810 𝑁 𝑚^3 × 0. 031 𝑚 × 7. 5 × 10 −^3 𝑚 = 2. 28 𝑁 Momento Lp= h/ 𝐿𝑝 = 62 𝑚 3 = 20. 66 = 0. 020 𝑚 200 − 20. 66 = 179. 34 = 0. 179 𝑀 = 𝐹 × 𝑑 𝑀 = 2. 28 ∗ 0. 179 = 0. 408

hc = h – 50 → 109 − 50 = 59 𝑚𝑚 1 𝑚 1000 𝑚𝑚

𝑚𝑠^2

× 0. 059 𝑚 × 7. 5 𝑥 10 −^3 𝑚^2 = 4. 34 𝑘𝑔/𝑚𝑠^2

d = 𝐿𝑂 𝐼𝑂 =

0. 075 𝑚 ∗ ( 0. 1 𝑚)^3

= 6. 25 𝑥 10 −^6 𝑚^4

6. 25 𝑥 10 −^6 𝑚^4

7. 5 𝑥 10 −^3 𝑚^2 ∗ 0. 059

hc = h – 50 → 120 − 50 = 70 𝑚𝑚 1 𝑚 1000 𝑚𝑚

𝑚𝑠^2

× 0. 074 𝑚 × 7. 5 𝑥 10 −^3 𝑚^2 = 5. 15 𝑘𝑔/𝑚𝑠^2

d = 𝐿𝑂 𝐼𝑂 =

0. 075 𝑚 ∗ ( 0. 1 𝑚)^3

= 6. 25 𝑥 10 −^6 𝑚^4

6. 25 𝑥 10 −^6 𝑚^4

7. 5 𝑥 10 −^3 𝑚^2 ∗ 0. 074

Lo teo f pesalw-(frlo)= 4.5*0.25-(5.51-lo) Lo=-1.125/-5.51=0. %𝐸𝑙𝑜 = 0. 20 − 0. 25 / 0. 25 *100=20%

Hc=H-X Cos40=x/ X=50cos40=38. Hc=106-38.3=67.7=0. 𝐹𝑅 =

𝑚𝑠^2

× 0. 067 𝑚 × 7. 5 𝑥 10 −^3 𝑚^2 = 4. 92 𝑘𝑔/𝑚𝑠^2

LC=0.067cos20=0. 𝐿𝑃 =

6. 25 𝑥 10 −^6 𝑚^4

7. 5 𝑥 10 −^3 𝑚^2 ∗ 0. 051

Lo teo f pesalw-(frlo)=

5*0.22-(4.92-lo) Lo=-1.1/-5.51=0. %𝐸𝑙𝑜 = 0. 22 − 0. 22 / 0. 22 REGUNTAS

  1. ¿Si se usa un fluido diferente al agua en los ensayos realizados con iguales niveles de fluido cambiaría la magnitud de la fuerza? Justifique su respuesta. Sí, la magnitud de la fuerza cambiaría si se utiliza un fluido diferente al agua en ensayos con iguales niveles de fluido. Esto se debe a que la fuerza ejercida sobre un objeto sumergido en un fluido depende de las propiedades del fluido, como su densidad y viscosidad.
  2. ¿Cuál es la diferencia entre el Lc y el Lp? la diferencia clave entre Lc y Lp es que Lc es la distancia a lo largo de la cual el fluido se adapta a la velocidad del objeto, mientras que Lp es la distancia desde la superficie del objeto hasta la cual la velocidad del fluido se recupera a su valor estable.
  3. ¿Puede ubicarse el centro de presión P por encima del centro de gravedad C? Justifique su respuesta. Sí, el centro de presión (P) puede ubicarse por encima del centro de gravedad (C) en ciertas situaciones. El centro de presión se refiere al punto en una superficie sumergida en un fluido donde se puede considerar que toda la fuerza de presión actúa perpendicularmente. El centro de gravedad, por otro lado, es el punto en un objeto donde se concentra la masa de ese objeto
  4. Si al determinar h se encuentra por debajo del nivel de la pared rectangular, plantee cómo determinaría Lo. Si al buscar determinar la h que se encuentra por debajo del nivel de la pared rectangular, esto implica que el fluido no llega al nivel superior de la pared. Para determinar la longitud de la pared sumergida (Lo), puedes seguir estos pasos Paso 1: Mide la altura de la pared (h) Paso 2: Calcula la longitud total de la pared (L) Paso 3: Determinar la longitud visible (Lo)
  5. Asumiendo que la sección activa del HM 150.05 fuese una sección triangular de 75mm de ancho y 100 mm de alto determine la magnitud de la fuerza y la ubicación del centro de presión para una de las dos mediciones de Pared Plana Sumergida con Inclinación. F = P * A