Laboratorio Mecánica de fluidos empuje y flotabilidadDescripción completa
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Informe de Fluidos ( Presión )
primer laboratorio de mecanica de fluidos 2 equipo de chorros y orificios
informe de fluidosDescripción completa
Descripción: Informe de Fluidos ( Presión )
Informe Propiedades de los fluidosDescripción completa
Descripción: informe de ensayo sobre la ecuacion de bernouli
informe de ensayo sobre la ecuacion de bernouli
movimiento de traslación y rotación de masa liquidaDescripción completa
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mecánica de fluidos practica 5Descripción completa
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Mecánica de Fluidos
Propiedades de Los Fluidos InformeDescripción completa
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela académic !r"esinal de ingeniería ci#il
MECANICA DE FLUIDOS
INFORME$
'ROFESOR$ 'ROFESOR$
FLO%A&ILIDAD
Ing( Jsé Lnga )l#are*
ALUMNa$ A+ant 'ére*, -attia i#nne
Ca.amarca,/0 De Agst De 12/1
ES%A%ICA DE LOS FLUIDOS FLO%A&ILIDAD
INDICE INTRODUCCIÓN....................................................................................3 JUSTIFICACION.................................................................................. JUSTIFICACION........................................................................ ..............3 ....3 ALCANCES............................................................................................3 OBETIVOS.............................................................................................4 Objetivos de co!"e#si$#%................................................................4 Objetivos de &!'ic&ci$#%.....................................................................4 REVISION DE LITERA LITERATURA.....................................................................4 TURA.....................................................................4 (ETODOLO)IA * +ROCEDI(IENTO%......................................................, (ATERIALES (A TERIALES - EUI+OS%..................................................................., +ROCE(IENTO%.................................................................................., DISCUSION DE RESUL RESULT TADOS.............................................................../0 ESTABILIDAD EST ABILIDAD DE FLOT FLOTACION%.........................................................../0 ACION%.........................................................../0 ESTABILIDAD EST ABILIDAD DE FLOT FLOTACION%.........................................................../, ACION%.........................................................../, CONCLUSIONES................................................................................../1 RECO(EDACIONES............................................................................./1 BIBLIO)RAFIA...................................................................................../1
IN%RODUCCI3N
L& est2tic& de idos estdi& e' e5i'ib"io de 6&ses - '75idos. A !&"ti" de 'os co#ce!tos de de#sid&d - de !"esi$# se obtie#e '& ec&ci$# 8#d&e#t&' de '& 9id"ost2tic&: de '& c&' e' !"i#ci!io de +&sc&' - e' de A"57edes !ede# co#side"&"se co#sece#ci&s. E' 9ec9o de 5e 'os 6&ses: & di8e"e#ci& de 'os '75idos: !ed&# co!"ii"se 9&ce 5e e' estdio de &bos ti!os de idos te#6&# &'6#&s c&"&cte"7stic&s di8e"e#tes. E# '& &t$s8e"& se d&# 'os 8e#$e#os de !"esi$# - de e!je 5e !ede# se" estdi&dos de &ce"do co# 'os !"i#ci!ios de '& est2tic& de 6&ses. Se e#tie#de !o" ido # est&do de '& &te"i& e# e' 5e '& 8o"& de 'os ce"!os #o es co#st&#te: si#o 5e se &d&!t& & '& de' "eci!ie#te 5e 'os co#tie#e. L& &te"i& id& !ede se" t"&sv&s&d& de # "eci!ie#te & ot"o: es deci": tie#e '& c&!&cid&d de i". Los '75idos - 'os 6&ses co""es!o#de# & dos ti!os di8e"e#tes de idos. Los !"ie"os tie#e# # vo'e# co#st&#te 5e #o !ede o"ti;c&"se &!"eci&b'ee#te !o" co!"esi$#. Se dice !o" e''o 5e so# idos i#co!"esib'es. Los se6#dos #o tie#e# # vo'e# !"o!io: si#o 5e oc!&# e' de' "eci!ie#te 5e 'os co#tie#e< so# idos co!"esib'es !o"5e: & di8e"e#ci& de 'os '75idos: s7 !ede# se" co!"iidos. E' estdio de 'os idos e# e5i'ib"io co#stit-e e' objeto de '& est2tic& de idos: #& !&"te de '& 87sic& 5e co!"e#de '& 9id"ost2tic& o estdio de 'os '75idos e# e5i'ib"io: - '& &e"ost2tic& o estdio de 'os 6&ses e# e5i'ib"io - e# !&"tic'&" de' &i"e.
JUS%IFICACION E' !"ese#te t"&b&jo co#stit-e #& est"&te6i& de &!"e#di=&je de#t"o de '& etodo'o67& de '& e#se>&#=& de' c"so de (ec2#ic& de idos: -& 5e #os e#8"e#t& co# '& "e&'id&d de' co!o"t&ie#to de ce"!os se"6idos - ot&#tes e# idos ?&6&@ 5e !ede# se" e!'e&dos !&"& e' dise>o de '& co#st"cci$# de' de eb&"c&cio#es ot"os ce"!os 5e #ecesiteos co#st"i" - co#oce" s co!o"t&ie#to. ALCANCES Co# '& !"ese#t&ci$# de este I#8o"e )e#e"&' se 'o6"& ve" 'os "es't&dos 'o6"&dos e# '& e!e"ie#t&ci$# de s$'idos co# di8e"e#tes. Ade2s "e#e todos 'os co#ociie#tos de c"sos !"evios coo '& est2tic&. Fi#&'e#te: e' !"ese#te doce#to o"de#&: todo 'os !&sos - &te"i&'es e!'e&dos &s7 coo i#8o"&ci$# det&''&d& de '& e!e"ie#t&ci$#.
O&E%IVOS O+.eti# 4eneral Dete"i#&" e# 8o"& !"2ctic& '&s 8e"=&s de e!je 6e#e"&d&s !o" # ido sob"e # ce"!o. O+.eti#s Es!eci5cs A!'ic&" e!e"ie#t&'e#te e' !"i#ci!io de A"57edes b&s&do e# !"ob'e&s de ot&ci$#. Ve"i;c&" '&s 8e"=&s de e!je de' objeto se"6ido d&do !&"& '& !"2ctic& ?E@. Estdi&" e' !"i#ci!io de A"57edes - '&s co#dicio#es de est&bi'id&d "ot&cio#&'. Ve"i;c&" 5e '& &'t"& de' et&ce#t"o e!e"ie#t&' de' ce"!o ot&#te es &!"oi&d&e#te co#st&#te e i6&' e' v&'o" te$"ico.
REVISION DE LI%ERA%URA Em!u.e 6idrst7tic$ !rinci!i de Ar8uímedes
Los ce"!os s$'idos se"6idos e# # '75ido e!e"ie#t&# # e!je 9&ci& &""ib&. Este 8e#$e#o: 5e es e' 8#d&e#to de '& ot&ci$# de 'os b&"cos: e"& co#ocido desde '& 2s "eot& &#ti6ed&d: !e"o 8e e' 6"ie6o A"57edes ?0,G0/0 &. de C.@ 5ie# i#dic$ c2' es '& &6#itd de dic9o
e!je. De &ce"do co# e' !"i#ci!io 5e ''ev& s #ob"e: todo ce"!o se"6ido tot&' o !&"ci&'e#te e# # '75ido e!e"ie#t& # e!je ve"tic&' - 9&ci& &""ib& i6&' &' !eso de' vo'e# de '75ido des&'oj&do. A# c&#do !&"& ''e6&" & est& co#c'si$# A"57edes se &!o-$ e# '& edid& - e!e"ie#t&ci$#: s 8&oso !"i#ci!io !ede se" obte#ido coo #& co#sece#ci& de '& ec&ci$# 8#d&e#t&' de '& 9id"ost2tic&. Co#sidH"ese # ce"!o e# 8o"& de !&"&'e'e!7!edo: '&s 'o#6itdes de c-&s &"ist&s v&'e# &: b - c et"os: sie#do c '& co""es!o#die#te & '& &"ist& ve"tic&'. D&do 5e '&s 8e"=&s '&te"&'es se co!e#s&# t&e#te: s$'o se co#side"&"2# '&s 8e"=&s sob"e '&s c&"&s 9o"i=o#t&'es. L& 8e"=& F/ sob"e '& c&"& s!e"io" est&"2 di"i6id& 9&ci& &b&jo - de &ce"do co# '& ec&ci$# 8#d&e#t&' de '& 9id"ost2tic& s &6#itd se !od"2 esc"ibi" coo % sie#do S/ '& s!e";cie de '& c&"& s!e"io" - 9/ s &'t"& "es!ecto de '& s!e";cie 'ib"e de' '75ido. L& 8e"=& F0 sob"e '& c&"& i#8e"io" est&"2 di"i6id& 9&ci& &""ib& -: coo e# e' c&so &#te"io": s &6#itd ve#d"2 d&d& !o" L& "es't&#te de &b&s "e!"ese#t&"2 '& 8e"=& de e!je 9id"ost2tico E. !e"o: d&do 5e S/ S0 S - 90 9/ c: "es't&% 5e es !"ecis&e#te e' v&'o" de' e!je !"edic9o !o" A"57edes e# s !"i#ci!io: -& 5e V c S es e' vo'e# de' ce"!o: '& de#sid&d de' '75ido: V '& &s& de' 'i5ido des&'oj&do - ;#&'e#te 6 es e' !eso de # vo'e# de '75ido i6&' &' de' ce"!o se"6ido.
E8uili+ri de ls cuer!s sumergids De &ce"do co# e' !"i#ci!io de A"57edes: !&"& 5e # ce"!o se"6ido e# # '75ido estH e# e5i'ib"io: '& 8e"=& de e!je E - e' !eso + 9&# de se" i6&'es e# &6#itdes -: &de2s: 9&# de &!'ic&"se e# e' iso !#to. E# t&' c&so '& 8e"=& "es't&#te R es ce"o - t&biH# 'o es e' oe#to (: co# 'o c&' se d&# '&s dos co#dicio#es de e5i'ib"io. L& co#dici$# E + e5iv&'e de 9ec9o & 5e '&s de#sid&des de' ce"!o - de' '75ido se&# i6&'es. E# t&' c&so e' e5i'ib"io de' ce"!o se"6ido es i#di8e"e#te. Si e' ce"!o #o es 9oo6H#eo: e' ce#t"o de 6"&ved&d #o coi#cide co# e' ce#t"o 6eoHt"ico: 5e es e' !#to e# do#de !ede co#side"&"se
&!'ic&d& '& 8e"=& de e!je. E''o si6#i;c& 5e '&s 8e"=&s E - + 8o"&# # !&" 5e 9&"2 6i"&" e' ce"!o 9&st& 5e &b&s estH# &'i#e&d&s.
E8uili+ri de ls cuer!s 9tantes Si # ce"!o se"6ido s&'e & ote es !o"5e e' e!je !"edoi#& sob"e e' !eso ?EK+@. E# e' e5i'ib"io &b&s 8e"=&s &!'ic&d&s sob"e !#tos di8e"e#tes est&"2# &'i#e&d&s< t&' es e' c&so de '&s eb&"c&cio#es e# &6&s t"i'&s: !o" eje!'o. Si !o" e8ecto de #& 8e"=& '&te"&': coo '& !"odcid& !o" # 6o'!e de &": e' eje ve"tic&' de' #&v7o se i#c'i#&"& 9&ci& # '&do: &!&"ece"2 # !&" de 8e"=&s 5e 9&"2# osci'&" e' b&"co de # '&do & ot"o. C&#to &-o" se& e' oe#to ( de' !&": &-o" se"2 '& est&bi'id&d de' #&v7o: es deci": '& c&!&cid&d !&"& "ec!e"&" '& ve"tic&'id&d. E''o se co#si6e dise>&#do co#ve#ie#tee#te e' c&sco "e!&"tie#do '& c&"6& de odo 5e "eb&je '& !osici$# de' ce#t"o de 6"&ved&d: co# 'o 5e se co#si6e &e#t&" e' b"&=o de' !&".
A57 se i'st"& e' !"i#ci!io e# e' c&so de # b'o5e de &'i#io - #o de &de"&. ?/@ E' !eso &!&"e#te de # b'o5e de &'i#io se"6ido e# &6& se ve "edcido e# #& c&#tid&d i6&' &' !eso de' &6& des!'&=&d&. ?0@ Si # b'o5e de &de"& est2 co!'et&e#te se"6ido e# &6&: e' e!je es &-o" 5e e' !eso de '& &de"& ?esto se debe & 5e '&
&de"& es e#os de#s& 5e e' &6&: !o" 'o 5e e' !eso de '& &de"& es e#o" 5e e' !eso de' iso vo'e# de &6&@. +o" t&#to: e' b'o5e &scie#de - ee"6e de' &6& !&"ci&'e#te des!'&=&#do &s7 e#os &6& 9&st& 5e e' e!je i6&'& e&ct&e#te e' !eso de' b'o5e.
ME%ODOLO4IA : 'ROCEDIMIEN%O$ MA%ERIALES ; E
0. (edici$# de '& &'t"&: 'o#6itd - &#c9o de '& ti#& 5e co#tie#e e' &6& !&"& e' e!e"ie#to.
3. Co'oc&os e' ot&do": sob"e '& ti#& co# &6& - dej&os 5e se est&bi'ice. 4. Ubic&os '& !es& !e5e>& Mc !o" e#ci& de' ce#t"o de 6"&ved&d - bic&os '& !es& 9o"i=o#t&' 0c & '& de"ec9& de' ce#t"o de &s& de' ot&do": - c&'c'&os e' des!'&=&ie#to 5e 9& te#ido e' #ive' 9o"i=o#t&'.
M. Ubic&os '& !es& 9o"i=o#t&' 4c & '& de"ec9& de' ce#t"o de &s& - edios c&#to se ovi$ e' #ive' 9o"i=o#t&'. . Ubic&os '& !es& ve"tic&' M c !o" &b&jo de' ce#t"o de 6"&ved&d oveos '& !es& 9o"i=o#t&' 0 c & '& i=5ie"d& de' ce#t"o de &s& - edios: c&#to se ovi$ e' #ive' ve"tic&'. ,. (oveos '& !es& 9o"i=o#t&' 4 c & '& i=5ie"d& de' ce#t"o de &s& - c&'c'&dos '& dist&#ci& 5e se & des!'&=&do e' #ive' ve"tic&' "es!ecto &' ce#t"o de &s&.
D&tos to&dos de' e!e"ie#to% TINA A't"&% Lo#6itd% A#c9o%
E . A't"& de' c&'&do.
&'t"& de c&'&do 1. Le6o co'oc&os e' s$'ido vo'te&do - to&os 'os isos d&tos 5e e# 'o &#te"io".
DISCUSION DE RESUL%ADOS Le6o de '& e!e"ie#t&ci$# te#eos 5e e' ce"!o ot& !o" e#de te#eos 5e c&'c'&" e' e!je de' ce"!o ot&#te de '& si6ie#te &#e"&% I
O&JE%O 'OSICION /
VOLUMENES 'R)C%ICO$ Vlumen del cuer! ttal$ Volument =881.3 cm
3
Vlumen des!la*ad !r el cuer!$ 3
Volumend =510 ml= 510 cm
Vlumen n sumergid$ Volumenns=371.3 ml =371.3 cm
VOLUMENES %EORICO$
3
Vlumen del cuer! ttal$ Volument =881.3 cm
3
Vlumen des!la*ad !r el cuer!$ 3
Volumend =420 ml = 420 cm
Vlumen n sumergid$ Volumenns = 461.3 ml= 461.3 cm
3
EM'UJE DE CUER'O FLO%AN%E$ !/dA
dE =( P2− P1 ) . dA
γ 1
9/
V/
γ 2
dE =( γ 2 h2−γ 1 h1 ) . dA ❑
❑
❑
❑
E= γ 2∫ h2 . dA + γ 1∫ h1 . dA
V0
90
E= γ 2 V 2 + γ 1 V 1
+0dA
De la !ractica tenems$ +eso es!eci;co de' &i"e ? γ @G?T 0 PC@% 1
/(12 -g=m>
+eso es!eci;co de' &6&? γ @G? T 0 PC@% 2
Vo'e# /% Vo'e# 0%
371.3 cm 510 cm
3
3
EM'UJE$ A!'ic&#do '& 8o"'& &#tes e#cio#&d&
??@ -g=m>
E= γ 2 V 2 + γ 1 V 1 E= 998 kg / m
3
3
3
∗510 cm + 1.20 kg / m ∗461.3 cm
3
E= 0 . 5095 kg
'ARA ENCON%RAR EN CEN%RO DE 'RESIONES ES NECESARIO A'LICAR EL %EOREMA DE VARI4NON$ ❑ ❑
´ = γ 1∫ x . d V 1 + γ 2∫ x . d V 2 E . X
!/dA
❑
γ 1
9/
V/
γ 2
V0
´= X
90
+0dA
CALCULOS
/@ C&'c'o de' ce#t"o de 6"&ved&d de' e5i!o ?C.)@
´ 1 V 1 + γ 2 X ´ 2 V 2 γ 1 X γ 1 V 1 + γ 2 V 2
❑
•
Vo'e# de' e'ee#to ot&#te
Vo'e# de' ce"!o se"6ido M/ c •
Coo so# ;6"&s 6eoHt"ic&s co#ocid&s #os &-d&os de '&s t&b'&s !&"& c&'c'&" s ce#t"o de 6"&ved&d: de do#de% Q/ Q0 Q3 Q4
/. c 3.M0 c M./ c , c
•
C&'c'&os 'os vo'e#es de c&d& #o de 'os e'ee#tos ot&#tes
(ATERIAL
VOLU(EN DEL (ATERIAL
/. Ced"o
4, c3
0. +i#o
0/.3 c3
3. +i#o
/0 c3
4. Ced"o
,0 c3
Vo'e# tot&' de e'ee#tos% /.33 c3
•
• •
Te#ie#do 'os vo'e#es de c&d& #o de 'os e'ee#tos - co# &-d& de '&s de#sid&des c&'c'&os 'os !esos D(V De#sid&d de' !i#o DM 63 De#sid&d de' ced"o D .40 6c3
'ess de ls materiales /B 1>>( gr 1B ?0( gr >B ( gr 0B >(2 gr 'es ttal del element$ 01( gr
•
&''&os e' ce#t"o de 6"&ved&d de todo e' e'ee#to est"ct"&'
'ARA EL O%RO SEN%IDO 'ROCEDEMOS DE LA MISMA MANERA : ALLAMOS LOS DA%OS 'REVIOS$
VOLUMENES 'R)C%ICO$ Vlumen del cuer! ttal$ 3
Volument =883.1 cm
Vlumen des!la*ad !r el cuer!$ 3
Volumend =420 ml = 420 cm
Vlumen n sumergid$ Volumenns = 463.1 ml = 463.1 cm
3
De la !ractica tenems$ +eso es!eci;co de' &i"e ? γ @G?T 0 PC@% 1
/(12 -g=m>
+eso es!eci;co de' &6&? γ @G? T 0 PC@% 2
Vo'e# /%
420 cm
Vo'e# 0%
463.1 cm
3
3
??@ -g=m>
EM'UJE$ A!'ic&#do '& 8o"'& &#tes e#cio#&d& E= γ 2 V 2 + γ 1 V 1 E= 998 kg / m
3
3
3
3
∗944 cm + 1.20 kg / m ∗1086 cm
E= 0 . 9434 kg
CEN%RO DE EM'UJE ´ X
´ Y
´ Z
4.
3.4
0.
AL%URA DE CALADO$ B(> ES%A&ILIDAD DE FLO%ACION$ ES%A&ILIDAD RO%ACIONAL L
;
&
A!'ic&os +it26o"&s !&"& !ode" e#co#t"&" '&s edid&s de '& b&se - e' '&"6o de '& s!e";cie e# co#t&cto co# e' &6& BASE =8∗12 BASE =96 cm 2
&''&os ()% MG=
I yy V sumergdo
MG=
692.5 cm
4
3
420 cm
´ =1.648 cm MG
De' 6"&;co s&beos 5e%
´ =1.45 GB ´ = MB ´ −GB ´ MG 1.648
´ −1.45 = MB
´ =3. MB
1
'AR RES%AURADOR$ != "ctg (
0.2 13.5
)
!= 0.141
´ . sen! # =$ . MG # =0.1042 kg.cm
# =0.45 kg .1 .648 cm.sen ( 0.141 )
CONCLUSIONES Coo se !ede &!"eci&" e' (B es !ositivo - e' ( est& e#ci& de' ) ot& co# e5i'ib"io est&b'e &de2s se !ede ve" e# 'os "es't&dos 5e e' vo'e# se"6ido des!'&=&do !o" e' &6& - e' edido de' objeto #o v&"7& c9o: esto se !ede debe" & 5e d"&#te '& !"2ctic& sie!"e eiste '& i#ce"tidb"e - #o se !die"o# obte#e" '&s edid&s e&ct&s de' vo'e# !o" ot"o '&do se !do ve" 5e e' objeto tie#e # e5i'ib"io "ot&cio#&' ESTABLE.
RECOMEDACIONES D"&#te '& !"2ctic& se tvo &'6#os i#co#ve#ie#tes coo !o" eje!'o 9&''&" e' vo'e# des!'&=&do !&"& e''o se debe co#st"i" # te !e5e>o de vid"io !&"& !ode" vis&'i=&" e' c&'&do &de2s este dis!ositivo debe te#e" # o"i;cio - #& edid& 5e #os i#di5e e' '7ite !&"& 5e e' ecede#te de &6& v&-& di"ect&e#te & #& !"obet& !&"& !ode" edi" e&ct&e#te e' vo'e# des!'&=&do
+o" ot"o '&do !&"& '& e&ctitd de '&s edicio#es debe te#e" # ve"#ie" !&"& !ode" s&c&" !"oedios de 'os objetos.
