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. ππ = ππΏ 2. ππΏ = πΉβ β 3. πΉβ = πππ΄βππ 4. π΄ = π΅π 1 5. πΉβ = 2 πππ΅π2 ππΏ 6. β = πΉ β 7. π¦ππ−ππ₯π = β − β1 πΌ 8. π¦ππ−π‘ππ = π¦ππ + π¦ π₯π₯π΄ ππ 9. %πΈπ π ππ = π¦ππ−π‘ππ −π¦ππ−ππ₯π π¦ππ−π‘ππ 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) β` (π) MR βππ (π) A(π2 ) 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 ο· ο· ο· ο· ο· 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