FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
RESUMEN
Una cuba de centro de presión es un instrumento empleado para calcular
la fuerza y ubicación de esta misma y algunos otros parámetros. Tiene diversa
aplicación como: En un cuerpo sumergido en el agua, como un barco o una boya
operan el peso, las fuerzas de presión y el empuje debido al Principio de
Arquímedes. Para que el cuerpo este en reposo y las diferentes fuerzas no
generen momentos, deben estar alineados. Sin embargo es fácil ver como un
equilibrio con el centro de presiones por encima del centro de masas genera un
equilibrio estable (que perturbado tiende a volver al equilibrio) mientras que la
inversa genera un equilibrio inestable (que tiende a separarse del equilibrio al
ser perturbado).
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
INTRODUCCIÓN
En el presente informe se dará a conocer la definición de una cuba de centro de
presión, descripción y características que tiene este.
Es el instrumento que ubica y mide el centro de presión de un cuerpo al punto
sobre el cual se debe aplicar la resultante de todas las fuerzas ejercidas por el
campo de presión sobre ese cuerpo para que el efecto de la resultante sea igual
a la suma de los efectos de las presiones.
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
DESARROLLO TEÓRICO
CUBA DE CENTRO DE PRESIONES
Es el instrumento que ubica y mide el centro de presión de un cuerpo al punto
sobre el cual se debe aplicar la resultante de todas las fuerzas ejercidas por el
campo de presión sobre ese cuerpo para que el efecto de la resultante sea igual
a la suma de los efectos de las presiones.
Se trata de un concepto que no necesariamente ha de coincidir con
el centroide geométrico, el centro de masas o el centro de gravedad. La
coincidencia o no de estos conceptos permite analizar la estabilidad de un cuerpo
inmerso en un fluido.
En un cuerpo sumergido en el agua, como un barco o una boya operan el peso,
las fuerzas de presión y el empuje debido al Principio de Arquímedes. Para que
el cuerpo este en reposo y las diferentes fuerzas no generen momentos, deben
estar alineados. Sin embargo, es fácil ver como un equilibrio con el centro de
presiones por encima del centro de masas genera un equilibrio estable (que
perturbado tiende a volver al equilibrio) mientras que la inversa genera un
equilibrio inestable (que tiende a separarse del equilibrio al ser perturbado).
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
DETALLES EXPERIMENTALES
FÓRMULAS PARA CALCULAR EL CENTRO DE PRESIÓN
1. 𝑀𝑅 = 𝑊𝐿
2. 𝑊𝐿 = 𝐹ℎ ℎ
3. 𝐹ℎ = 𝑝𝑔𝐴ℎ𝑐𝑔
4. 𝐴 = 𝐵𝑑
1
5. 𝐹ℎ = 2 𝑝𝑔𝐵𝑑2
𝑊𝐿
6. ℎ = 𝐹
ℎ
7. 𝑦𝑐𝑝−𝑒𝑥𝑝 = ℎ − ℎ1
𝐼
8. 𝑦𝑐𝑝−𝑡𝑒𝑜 = 𝑦𝑐𝑔 + 𝑦 𝑥𝑥𝐴
𝑐𝑔
9. %𝐸𝑅𝑅𝑂𝑅 =
𝑦𝑐𝑝−𝑡𝑒𝑜 −𝑦𝑐𝑝−𝑒𝑥𝑝
𝑦𝑐𝑝−𝑡𝑒𝑜
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
∗ 100
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROCESAMIENTO DE DATOS
LECTURA
N° 1
01
02
03
04
SUPERFICIE PARCIALMETE SUMERGIDA SIN INCLINACIÓN
W(Kg)
H(m)
Fhid.(N) ℎ` (𝑚)
MR
ℎ𝑐𝑔 (𝑚)
A(𝑚2 )
0
0.05
0.10
0.15
0.205
0.205
0.205
0.205
0
0.0165
0.023
0.0285
0
0
33 × 10−4 0.5342
46 × 10−4 1.0379
57 × 10−4 1.5336
0
0.2013
0.2071
0.2023
0
0.1075
0.0215
0.0322
CONCLUSIONES Y RECONDACIONES
1. Para la realización del ensayo se debe tener una cuba de centro de
presión en óptimas condiciones, para obtener datos precisos y exactos.
Si no se contara con esta condición se debe realizar el mantenimiento
correcto para así poder habilitar el equipo.
2. Este ensayo te permite calcular la fuerza hidrostática que actúa en una
superficie plana, también el punto de aplicación de este.
3. Se debe contar con agua limpia, sin impurezas ya que estos pueden
causar variación y aumentar el error en los datos extraídos del ensayo
realizado.
4. Al aumentar la carga en el contrapeso de la cuba entonces es necesario
añadir agua para llegar el equilibrio, entonces se podrá tomar datos.
5. La fuerza hidrostática aumenta en medida que se va agregando más
carga en el contrapeso.
6. Este ensayo es muy útil, ya que te muestra datos reales y te prepara para
para poder trabajar en condiciones similares; es decir en represas, plantas
hidroeléctricas, centrales, etc.
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
BIBLIOGRAFÍA





http://ocw.unican.es/ensenanzas-tecnicas/mecanica-de-fluidos-ymaquinas-hidraulicas/materiales/T02.pdf
https://www.google.com.pe/webhp?sourceid=chromeinstant&ion=1&espv=2&ie=UTF8#q=centro+de+presi%C3%B3n+sobre+superficies+sumergidas+pdf
http://www.geocities.ws/evilchezperez/pag2.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_presi%C3%B3n
http://es.scribd.com/doc/30037356/Centro-de-presiones#scribd
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
ANEXO
1. Nivelar el equipo
2. Instalar una plomada
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
3. Agregar agua hasta un nivel determinado
4. Agregar carga
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
5. Agregar agua hasta mantener en equilibrio
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS II