Hidráulica Básica Practica N° 1
Profesora Profesora !osalía Pére" #elgado
Alu$no Alcántara %argas %argas Ale&andro 'rupo ()*+(
Comprender los principios de la Hidrostática, a través de experimentos. Entender los siguientes •
•
•
Principio de Pascal Principio de Arquímedes Ecuación Fundamental de la Hidrostática
- Ecuación Fundamental de la Hidrostática La presión en un punto del interior de un fluido (presión hidrostática) es directamente proporcional a su densidad, a la profundidad en la que se encuentre dicho punto y a la gravedad del sitio en el que se encuentre el fluido.
P = ɣ h ónde!
P = Presión Hidrostática
" # Peso especí$ico del $luido % # Altura
- Principio de Arquímedes !oda presión e"ercida en el seno de un fluido se transmite con la misma magnitud en todas direcciones en ese plano hori#ontal de referencia$ Laboratorio: !odo cuerpo sumergido total o parcialmente en el seno de un fluido e%perimenta una fuer#a del volumen del l&quido despla#ado o desalo"ado$
E = ɣF VD ónde!
' = 'mpu"e
" # Peso especí$ico del $luido F
& # &olumen espla'ado
- Principio de Pascal La presión e"ercida sore un fluido poco compresile y en equilirio dentro de un recipiente de paredes indeformales se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido$ Blaise Pascal ()*+-)**+ Laboratorio: !oda presión e"ercida en el seno de un fluido, se transmite con la misma magnitud en todas direcciones en ese plano hori#ontal de referencia$
Px = P = P! = P "Px = "P = "P!
La presión en un punto del interior de un fluido (presión hidrostática) es directamente proporcional a su densidad, a la profundidad en la que se encuentre dicho punto y a la gravedad del sitio en el que se encuentre el fluido.
P = ɣ h ónde!
P = Presión Hidrostática
" # Peso especí$ico del $luido % # Altura
/ 0alan'a Hidrostática / + &asos de Precipitado / 1ecipiente divisorio / Pesas / 2u3os de ensa4e en variación en $orma 4 volumen
5tili'ando tu3o de precipitado vaciamos agua en un tu3o de ensa4e (previamente colocado en la 0alan'a Hidrostática. 63servamos como entra la 3alan'a en equili3rio 4 se mide el volumen de agua que se necesitó para llegar a ese equili3rio, compro3amos la altura. 1epetiremos el mismo procedimiento pero variaremos el tu3o de ensa4e en volumen 4 $orma.
Compro3amos que ciertamente solo el peso especí$ico del $luido 4 su altura es lo que necesitamos para o3tener la Presión, 7a Cantidad de $luido 4 volumen no inter$ieren.
!oda presión e"ercida en el seno de un fluido se transmite con la misma magnitud en todas direcciones en ese plano hori#ontal de referencia$ Laboratorio: !odo cuerpo sumergido total o parcialmente en el seno de un fluido
“
e%perimenta una fuer#a del volumen del l&quido despla#ado o desalo"ado$
E = ɣF VD ónde!
' = 'mpu"e
" # Peso especí$ico del $luido F
& # &olumen espla'ado
• Experimento
1
/ 0alan'a de Arquímedes / C%arola con Contrapesas / + &asos de Precipitado • Experimento
2
/ + &asos de Precipitado / Cilindro de &idrio con 0isel en uno de los Extremos / 2apa de &idrio con una incrustación de metal con %ilo
Experimento 1 Con la 0alan'a de Arquímedes utili'amos dos cilindros! 5no %ueco 4 5no solido que enca8an per$ectamente el uno en el otro. El peso de los dos cilindros conectados en un extremo de la 3alan'a se cali3ra con un peso del otro lado de la 3áscula. Colocaremos un recipiente con agua de manera que cu3ra todo e l cilindro sólido 4 esto provocara que el agua e8er'a una $uer'a de empu8e vertical ascendente igual al peso del volumen del cilindro sólido, provocando que se des3alance la 3áscula. Para regresar al 3alance entre am3os extremos, se coloca agua el cilindro %ueco %asta el 3orde. Este cilindro (4a con agua en su interior e8erce una $uer'a igual al peso del volumen del agua que contiene pero está, en dirección vertical descendente cancelando la $uer'a vertical ascendente del empu8e provocado por el cilindro sumergido. Compro3ando el Principio de Arquímedes, 7a 3alan'a regresa a su posición original.
Experimento 2 9e utili'ó un cilindro de vidrio con tapa del mismo material, su8eta con un %ilo. 9e colocó la tapa en el cilindro 4 se sumergió parcialmente en un vaso de precipitado, la tapa no ca4ó al $ondo del vaso porque en e l actua3a el empu8e del volumen de agua que %a3ía despla'ado la parte del cilindro sumergida, manteniendo la tapa en su posición. Al empe'ar a vaciar agua en el cilindro, el agua e8erció un peso o $uer'a vertical descendente 4 cuando el volumen de agua vaciada dentro del cilindro $ue igual al volumen despla'ado por el mismo la tapa de vidrio ca4ó %acia el $ondo del vaso. e3ido a que el peso del agua vaciada en el cilindro, cancelo el empu8e que género el peso del agua despla'ada del mismo. Compro3ando así, el Principio de Arquímedes.
La presión e"ercida sore un fluido poco compresile y en equilirio dentro
“
de un recipiente de paredes indeformales se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido$ Blaise Pascal ()*+-)**+ Laboratorio: !oda presión e"ercida en el seno de un fluido, se transmite con la misma “
magnitud en todas direcciones en ese plano hori#ontal de referencia$
Px = P = P! = P "Px = "P = "P!
• Experimento
1
/ 9oporte 5niversal / Pin'as para 9oporte 5niversal / :lo3o, ;eringa o Pulpo de Pascal / Agua con A'ul de
2
/ 1ecipiente de &idrio / Capsula con mem3rana elástica, direccionado %acia un manómetro di$erencial en =5>
Experimento 1 7a presión en un $luido es trasmitida igual en todas direcciones, Para compro3arlo, se utili'ó un manómetro de$erencial 5 conectado a una capsula con una mem3rana mu4 sensi3le 4 se sumergió en un contenedor con agua. 9e roto *? grados compro3ando que la medida de presión en el manómetro no varía con respecto la posición de la mem3rana.
Experimento 2 Con el :lo3o, ;eringa o Pulpo de Pascal, apreciamos cómo se distri3u4e la presión por todos los tu3os comunicados 4 como todos se nivelan a la misma altura.
1.- Explique el principio $undamental de la Hidrostática. #$- La presión en un punto del interior de un fluido (presión hidrostática) es directamente proporcional a su densidad, a la profundidad en la que se encuentre dicho punto y a la gravedad del sitio en el que se encuentre el fluido. 2.- 2res e8emplos donde se aplique el Principio Fundamental de la Hidrostática. ivelación con manguera. #$•
•
•
!inacos de *gua para el uso casero +edición de la presión atmosfrica con manómetro
3.- Explica la di$erencia entre Presión 4 Empu8e. #$- / El empu8e es una $uer'a. 7a presión es una magnitud que sirve para medir la acción de una $uer'a normal por unidad de área (Fuer'a so3re Area. 4.- Explique el principio de Arquímedes. #$- !odo cuerpo sumergido total o parcialmente en el seno de un fluido e%perimenta una fuer#a del volumen del l&quido despla#ado o desalo"ado$ 5.- e e8emplos de aplicación del principio de Arquímedes. #$-
•
•
•
Principio de -lotación de un arco ollas /halecos 0alvavidas
6.- Explique el principio de Pascal. #$- !oda presión e"ercida en el seno de un fluido, se transmite con la misma magnitud en todas direcciones en ese plano hori#ontal de referencia$ 7.- e tres e8emplos de aplicación del principio de Pascal. 1ato Hidráulico #$•
•
•
+aquinarias Pesadas de /onstrucción Prensa Hidráulica
7os principios de la Hidrostática son aplica3les 4 aprecia3les a través de la experimentación. ic%os principios explican los $uncionamientos de una cantidad enorme de instrumentos 4 %erramientas de uso com@n, como lo son un gato %idráulico o una ;eringa
/ Apuntes de Hidráulica 1osalía Pére' elgado
9e logró aprender nuevas cosas 4 rea$irmar lo que 4a sa3íamos. 2odos los días tra3a8amos con $luidos. 7levando a la practica la teoría, logramos comprender de me8or manera como $unciona nuestro entorno.
