Hidraulica Inf 10

AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO UNIVERSIDAD CONTINENTAL

FACULTAD DE INGENIERÍA

EMPUJE DINAMICO DE UNA ESFERA I

Integrantes: HINOSTROZA CHUQUILLANQUI JHORDY HUARCAYA MARTINEZ MICHAEL MACHA MATOS MILAGROS MOLINA QUISPE PAUL OSORES MIRANDA FLOR PAUCAR FERNANDEZ MARITZA VALDEZ QUITO EDWARDS Docente:       



DE LA CRUZ CASAÑO RAFAEL.

Fecha: 14 DE JUNIO JUNIO del 2017. 2017.

HUANCAYO – PERÚ

UNIVERSIDAD CONTINENAL

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA

INTRODUCCIÓN

Los fluidos en movimiento ejercen fuerzas sobre los cuerpos que están de por medio. La ecuación de la cantidad de movimiento permite en muchos casos evaluar estas fuerzas. Sin embargo, es la teoría de la capa límite la que proporciona las bases para un análisis más minucioso y exacto, complementado con coeficientes que se determinan experimentalmente. Para el ingeniero civil el interés se centra en poder averiguar el empuje dinámico del aire sobre estructuras como chimeneas, torres, edificios, puentes, etc. y el empuje dinámico del agua sobre pilares, rejillas, compuertas, etc. Los conceptos aquí estudiados pueden servir también para una explicación del f enómeno de arrastre de s6lidos en los ríos.

Laboratorio de Hidráulica



INFORME Nº 10 I. TÍTULO: EMPUJE DINAMICO EN UNA ESFERA EN CAIDA

II. OBJETIVOS: Calcular la fuerza de arrastre Conociendo la viscosidad del líquido (agua), calcular el peso específico de las esferas Conociendo el peso específico de las esferas, calcular la viscosidad de otros líquidos III. PRINCIPIOS TEORICOS:  



.

FORMULAS A UTILIZAR PARA NUESTRO EXPERIMENTO: Principio de Pascal: 1 1

=

2 2

Donde:  =  ()  = (2 )

Fuerza: F=m x g Donde: M= masa(kg) G= gravedad (m/s2)

IV. DESARROLLO EXPERIMENTAL: Equipos a utilizar : Cronometro Probleta de plástico Termometro Materiales e insumos: Gliserina   






Agua Esferas de distintos diámetros PROCEDIMIENTO:  



Añadir el agua a la probeta



Con el termómetro procedemos a medir la temperatura del agua y buscar en el peso específico y la viscosidad cinemática del agua



Se colocó ambas jeringas en los soportes a una altura determinada y ajustamos para que las jeringas se encuentren más firmes.



Para los pesos, lo calculamos en bolsas con arena el primero de 0.300 kg, que se colocó en la jeringa de menos diámetro, y el otro envase de 0.600 kg que se colocó en la jeringa de mayor diámetro.



Para finalizar se procedio a colocar los CDs y las bolsitas de arena, y se pudo observar como el recipiente de menor peso pudo levantar al recipiente de peso mayor, obtuviendo asi los siguientes resultados

CUESTIONARIO: 1.

Historia de Blaise Pascal

Nacido el 19 de junio de 1623 en Clermond-Ferrand. Fallecido el 19 de agosto de 1662 en París, Francia Fue un polímata, matemático, físico, filósofo cristiano y escritor francés. Sus contribuciones a la matemática y a la historia natural incluyen el diseño y construcción de calculadoras mecánicas, aportes a la teoría de la probabilidad, investigaciones sobre los fluidos y la aclaración de conceptos tales como la presión y el vacío. Después de una experiencia religiosa profunda en 1654, Pascal se dedicó también a la filosofía y a la teología. 2.

¿Cómo interpretas el Principio de Pascal en la práctica? Laboratorio de Hidráulica



En la práctica, el principio de Pascal es un experimento que demuestra que se puede amplificar la intensidad de las fuerzas y constituye el fundamento básico de los elevadores, prensas hidráulicas (principal aplicación del Principio de Pascal), frenos, entre otros elementos que necesitan de la hidráulica para su uso industrial. Básicamente, se puede afirmar que a manera que se incrementa la presión (la del aire por ejemplo) sobre la superficie de un líquido en reposo, la presión en cualquier punto del líquido o en las superficies, aumenta en la misma cantidad o intensidad. Por lo tanto, se concluye que dado que las presiones de entrada y de salida son iguales, una fuerza pequeña de entrada es capaz de producir una fuerza grande de salida, en proporción a la división de las áreas de los pistones 1. En el siguiente gráfico, se puede observar cómo la Fi es capaz de levantar el peso de un vehículo, según lo que mencionamos en el párrafo anterior:

En el experimento asignado en clase, hemos podido comprobar que al aplicar la fuerza a un líquido, este se transmite de manera uniforme a lo largo de los tubos, a pesar que se lanzó desde una jeringa menor tamaño. Por lo tanto, al aplicar presión sobre un fluido es posible que la fuerza aumente o se multiplique.

3.

1

¿Cómo se da la multiplicación de fuerza?

WILSON, JERRY Y BUFFA ANTHONY. FÍSICA: PEARSON EDUCACIÓN 2003. Pag 315




Considerando la premisa del Principio de Pascal de que la presión aplicada en cualquier punto sobre un fluido líquido, se transmite con la misma intensidad, sin disminución, podemos afirmar que la multiplicación de la fuerza se da por la conversión de la fuerza de entrada de un cilindro pequeño, la cual se multiplica o incrementa de manera notable 2, de tal forma que pueda “empujar” un elemento pesado, a través de un cilindro más grande (se multiplica en la misma relación que la existente entre las áreas de los 2 pistones). En la práctica, la fuerza del cilindro pequeño se ejerce sobre una distancia mucho más larga para empujar una distancia pequeña. Es decir, la fuerza ejercida sobre una distancia larga, se intercambia por una fuerza grande, ejercida sobre una distancia pequeña 3.

En el gráfico podemos ver cómo la fuerza del pistón de entrada, puede empujar una mayor cantidad de peso, el cual resulta de la proporción de las áreas. En el experimento, se pudo observar cómo la presión ejercida por el émbolo de menor tamaño, es capaz de multiplicar su fuerza, luego de recorrer una mayor distancia que la del émbolo de empuje.



4.


¿Qué entiendes por sacrificio de la distancia recorrida? Para entender este concepto, se muestra el siguiente gráfico:

Se puede notar, como la presión del primer pistón de menor tamaño, genera una fuerza de empuje, equivalente a la relación entre las áreas de los dos pistones. Es decir, la multiplicación de fuerzas se genera sacrificando la distancia del recorrido del cilindro B. El pistón “A” se mueve una distancia de 10 cm,

empujando 100 cm3 y este mismo volumen, mueve el pistón B pero sólo 5cm. Aquí hay un sacrificio de la distancia recorrida, pues con 10 cm de distancia de empuje inicial se puede levantar un peso mayor, a través de una menor distancia4. 5.

¿Existe también la multiplicación de la energía? A diferencia de la fuerza, la energía no se multiplica, pero sí se transforma; es decir, de un tipo de energía a otro. Por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Es decir, la energía puede




transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante). Por otro lado, las transformaciones de energía se restringen por el “Principio de Conservación de la energía” que sostiene que la energía no se crea ni se

destruye, solo se transforma. En la física, según este principio, ninguna máquina es capaz de suministrar más energía que la que entra, por lo que se puede afirmar que la energía de entrada es igual que la energía de salida 6.

Identifique 10 aplicaciones del elevador hidráulico

CONCLUSIONES:  



En el experimento se llega a comprobar el Principio de Pascal. Se concluye que un objeto de menor peso puede levantar otro de mayor debido a la multiplicación de fuerzas que se ejerce en el área de mayor diámetro. La fuerza y el área son directamente proporcionales




RECOMENDACIONES:





Al momento de aplicar el principio de Pascal tener en cuenta que la friccion debe ser mínima o nula. Al realizar el llenado del embolo menor (jeringa de menor diámetro) con el líquido a trabajar, tratar de que este no presente burbujas de aire.




BIBLIOGRAFÍA 1. Wilson Jerry D. y Buffa Anthony J., 2003. FÍSICA (5ta edición) México: Pearson Educación (Pág.: 315-316) 2. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO, 2005, El Mundo de la Física 2. México: UNAM (Pág.: 86) 3. Hidráulica: Conceptos básicos y aplicaciones. Revista digital, sitio web: https://referencias111.wikispaces.com/file/view/HIDRAULICA3.pdf (Consulta: 07 de setiembre del 2016)


Hidraulica Inf 10

Recommend Documents