UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL
SARACHO
PRACTICA N°1
LOCALIZACION DEL CENTRO DE
PRESIONES
GRUPO: 9
SUBGRUPO:
DOCENTE: ING. Serrudo Chilaca Edson
UNIVERSITARIO: Carlos Daniel Albino Vallejos
FECHA: 28 De Mayo
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Localizacion del centroide de presiones, Guías, Proyectos, Investigaciones de Hidráulica
Informe de la materia de hidraulica justamente del tema de localizacion del centroide de presiones
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2020/2021
1 / 14
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UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL
SARACHO
PRACTICA N°
LOCALIZACION DEL CENTRO DE
PRESIONES
GRUPO: 9
SUBGRUPO:
DOCENTE: ING. Serrudo Chilaca Edson
UNIVERSITARIO: Carlos Daniel Albino Vallejos
FECHA: 28 De Mayo
- Introducción
El centro de presiones es el punto de aplicación de la fuerza que un fluido estático
ejerce sobre una determinada superficie sea plana o curva.
En el campo de la ingeniería civil se requiere conocer las diferentes fuerzas que
interactúan. El presente informe trata sobre el ensayo de laboratorio de presión sobre
superficies planas parcialmente sumergidas. Tema de leal importancia en la Hidráulica
porque nos permite saber cuáles son las Fuerzas que van a actuar en las paredes que
rodean al líquido, como una presa, y su distribución en todas estas paredes. Con ayuda
de equipos de laboratorio
Para determinar el centro de presiones donde actúa el agua en la cara del bloque que
está en contacto con el agua. En el presente informe detallaremos el procedimiento a
seguir y los cálculos necesarios que se utilizan
- Objetivos
- Determinar la Fuerza Hidrostática en la superficie plana.
- Encontrar la ubicación de dicha Fuerza por el método teórico.
- Determinar el error que se comete al realizar el experimento, con el cálculo
teórico.
- Lograr un mejor entendimiento de los principios y ecuaciones de la hidrostática
- Demostrar la validez de las ecuaciones de la hidrostática
De esta forma, la hidrostática se mide a través de la densidad (p), gravedad (g) y profundidad
(h) del fluido, y no por su masa o volumen. La presión hidrostática se define por la siguiente
fórmula:
Para calcular la hidrostática y su presión, se debe tomar además dos principios que definen el
comportamiento de ésta:
- el principio de Pascal que indica que un líquido en reposo ejerce presión en todos los sentidos,
y
- el principio de Arquímedes describe cómo el aumento de la profundidad provoca una mayor
presión permitiendo la flotabilidad de objetos dentro del líquido.
Por otro lado, la hidrodinámica es la ciencia que estudia los fluidos en movimiento.
FUERZA HIDROESTATICA
Se describe como presión al acto y resultado de comprimir, estrujar o apretar a la coacción que
se puede ejercer sobre un sujeto o conjunto; o la magnitud física que se permite expresar en el
poder o fuerza que se ejerce sobre un elemento o cuerpo en una cierta unidad de superficie
CENTRO DE PRESIONES
Se denomina 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.
ECUACION FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTATICA
Vamos al calcular ahora la posición ycp del punto de aplicación de la fuerza resultante Fr. El
momento de Fr, respecto al eje x, será igual al momento resultante debido a la distribución de
presiones sobre el área. De donde:
A A
ycpFr hydA sen ydA
2
De la ecuación 1.2 se puede despejar sen :
yA
Fr sen
c
Sustituyendo en la ecuación 1.2 queda:
yA
I
y
c
xx cp =
Donde Ixx es el momento de segundo orden del área respecto al eja x. Por el teorema de
Steiner, Ixx puede remplazarse por Iεε + Ayc
2 , donde Iεε es el momento de segundo orden del
área respecto al eje ε, paralelo al eje x, y que pasa por el centroide. Así,
6 ) BIBLIOGRAFIA
- Manual de Practicas de Laboratorio de Hidráulica/ Dr. Ernesto García Ruiz
- Hidráulica para Ingenieros / Domingo Escriba Banefe
- www.vaxasoftware.com
4 ) APLICACIÓN EN LA PRACTICA
a) Esquema
b) Equipos e Instrumentos de Medición
Equipo de Medición de Fuerzas
Hidrostáticas
Flexómetro: para medición de distancias
- Con ayuda de pesas poner en equilibrio el equipo.
- Tomar la medida del agua que se encuentra en el recipiente, haciendo uso de la regla
metálica.
e) Reporte Fotográfico
- Poner en equilibrio el brazo del equipo con ayuda del contrapeso móvil sin agua
en el recipiente.
- Llenar de agua el recipiente hasta sumergir la placa totalmente
f) Cálculos y Resultados
- Determinación de la altura del centroide(hc):
hc = h-n-(a/2)
hc 1 = 5.50cm-2.20cm-(10/2) = - 1. 70 cm
- Determinación de la fuerza resultante (Fr):
Fr = 𝛾hcA
Fr 1 = 0.998g/cm
3 -1. 70 cm75cm
2 = - 127.25g
- Determinación del brazo centro de presiones(bcp):
bcp = Wbw/𝛾hc*A
bcp1 = ( 20 g*30.6cm)/(0.998g/cm
3 -1. 7 0cm75cm
2 ) = - 4.81cm
- Determinación (bcp-bc) experimental:
(bcp-bc)
(bcp1-bc)= - 4.81- 16 = - 2 0.81cm
- Determinación de (hcp-hc):
(hcp-hc) = Ix / Ahc ; I = da*3 / 12
I = ( 10 *(7.50)
3 )/ 12 = 351.56cm
4
(hcp1-hc) = 351.56cm
4 / ( 75 cm
2 *-1. 70 cm) = - 2.76cm
Resultados de la Practica
Altura del centroide cm - 1. 70 1.80 6.
Fuerza resultante gr - 127.25 134.73 464.
Brazo centro de presiones cm - 4.8 1 2 2.71 16.
(bcp-bc) experimental (^) cm - 2 0.81 6.71 0.
(Hcp-Hc) (^) cm - 2.76 2.6 0 0.
5) CONCLUSIONES
- La presión hidrostatica solo actúa en la parte sumergida del objeto
- Comparando los resultados de la diferencia de distancia en el centro de gravedad
y el centro experimentalmente, comprendimos que son iguales