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Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Civil Ingeniería Marítima y Portuaria
Mecánica de Fluidos Laboratorio No.6 “Fuerza Ejercida por un Líquido sobre una u na Superficie Curva”
Integrantes: • • •
Centellas, Ricardo Escobar, Celina Parra, Luis
8-906-2282 8-900-1178 8-905-29
Grupo: 11L-131 Grupo C – C – viernes viernes
Profesor de laboratorio: Danna Villarreal
Profesor de teoría: Riomar Espinosa
Fecha de entrega 24-05-2017
Introducción
Cuando hablamos de fluido, nos referimos tanto a los líquidos como a los gases. No tienen forma propia y adoptan la forma del recipiente que los contiene. Sus moléculas tienen libertad de movimiento y cambian fácilmente de posición. Un líquido ejerce fuerzas perpendiculares sobre las superficies que están en contacto con este. (Ejemplo botella llena de agua a la que le hacemos un agujero), ya sean las paredes del recipiente que lo contiene o cualquier otra superficie que se encuentre en su interior. La fuerza ejercida por un líquido en equilibrio sobre una superficie cualquiera es perpendicular a esta, y la orientación de la superficie es la que determina la dirección de la fuerza.
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o
Objetivo General -
Entender el concepto de fuerza, aplicado a una superficie curva.
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Descomponer la fuerza resultante en sus distintas direcciones (vertical y horizontal).
Objetivo Especifico -
Calcular tanto la fuerza teórica como experimental que ejerce el agua sobre la superficie a experimentar utilizando los momentos resultantes en un punto establecido.
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Materiales -
Tubo de ensayo
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Shamay
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Regla Superficie curva
Marco Teórico
La resultante de las fuerzas Fr debida a la presión se determina por sus dos componentes Fx y Fy. La simetría de la distribución de las fuerzas permite deducir que la resultante de todas ellas en la dirección horizontal será cero. Pero en la dirección vertical las fuerzas no se compensan. Sobre la parte superior de los cuerpos actúa una fuerza neta hacia abajo, mientras que, sobre la parte inferior, una fuerza neta hacia arriba. Como la presión crece con la profundidad, resulta más intensa la fuerza sobre la superficie inferior. Concluimos que sobre el cuerpo actúa una resultante vertical hacia arriba que llamamos empuje. Fuerzas horizontales en una superficie curva: Independientemente si la superficie es curva o plana, la fuerza horizontal es igual a la fuerza de presión que actúa sobre un plano vertical, perpendicular a la dirección de la fuerza. Fuerzas verticales en una superficie curva: La fuerza vertical sobre cada una de las superficies planas horizontales es igual al peso del líquido sobre ella. Si hacemos que el ancho de las superficies planas sea muy pequeño, podemos llegar a tener la superficie curva y la fuerza vertical termina siendo igual al peso del líquido entre la superficie sólida y la superficie libre del líquido.
Concluyendo el experimento, el concepto principal está en la descomposición de la fuerza resultante en ambas direcciones, tanto su componente horizontal (Fh) y también su componente vertical (Fv). En este caso se obtuvo un error bastante grande, ya que debería ser un error menor al 5% al comparar los resultados experimentales y
teóricos,
pero
podemos asumir dos condiciones por la cual sucedió esto, primero podemos tomar en cuenta que solamente llenamos el recipiente hasta que llegara hasta la mitad de área de contacto y esto variaba nuestro punto de inercia y altura; también podemos decir que se dio este grande error por un mal caculo u obtención de resultados en la obtención de las componentes horizontales y Verticales.
