Informe 2. Simulador

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

TRABAJO DE LABORATORIO

PRESION HIDROSTATICA ASIGNATURA

MECANICA DE FLUIDOS (95G) AUTORES

ALANYA LEUYACC, ERICK IVAN

(02A)

FLORES PARIONA, ADAHILTON (02A) ROSALES ASCARRUZ, JAKELINE XIOMARA(01A) SALCEDO VALLE, PEDRO CESAR

(02A)

PROFESOR  VASQUEZ PERDOMO FERNANDO

Callao, 2021 PERÚ

 

INDICE INTRODUCCION............................................................................................................................6 I.OBJETIVOS..............................................................................................................................7

ANALISIS GENERAL DE LA PRACTICA. ......................................................................7 LEY FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA: ....... .............. ............... ............... .............. ..............................8 .......................8 El principio de Pascal:..........................................................................................................8 El principio de Arquímedes:.................................................................................................8 ...................................... .................................... .................................... ...................... ....... ...... .... 9

II.

PROCEDIM IMIE IEN NTO........................................................................................................9

III.

TABLAS Y CALCULOS..........................................................................................11

IV.

CONCLUC CONCLUCIONE IONES..... S............ .............. .............. .............. ............... ............... .............. .............. ............... ............... .............. .................... ......................12 .........12

 

INTRODUCCION

La presión hidrostática es la presión que se somete un cuerpo sumergido en un fluido, debido a la columna de líquido que tiene sobre él. donde r es la densidad del fluido, g es la gravedad y h es la altura de la superficie del fluido. La presión se define como la fuerza aplicada de forma perpendicular por una unidad específica de área, así que se calcula como el cociente de estas dos magnitudes y viene dada en el sistema internacional en pascales (Pa) que es equivale a un newton por metro cuadrado (N/m2). La presión que experimenta un objeto dentro de un fluido será siempre mayor entre más  profundo se está, está, así como la ppresión resión atmosféric atmosféricaa es mayor a nivel nivel del mar por estar estar más “profundo” en la atmosfera, ya que el aire también es un fluido. con esta práctica se quería comprobar con ayuda de un simulador como la presión dentro de los fluidos variaba, y también como lo hacía en relación a la densidad de dicho fluido, además se quería ver si existía otro factor que hacía que la presión hidrostática variara. En esta experiencia de laboratorio se mide los cambios en la presión en función de la  profundidad en un fluido, la relación con dicha profundidad y la densidad del fluido en el cual se sumergió el manómetro.

 

I.OBJETIVOS 

Determinar la Presión Hidrostática en el fondo de un recipiente y demostrar que dicha presión es directamente proporcional a la densidad del fluido y a la altura del mismo.



Analizar la presión hidrostática en un fluido a diferentes profundidades.



Dete De term rmin inar ar la dens densid idad ad de un flu fluid idoo a pa part rtir ir de la medi medida da de la pr pres esió iónn hidrostática.

ANALISIS GENERAL DE LA PRACTICA. La hidrostática estudia los fluidos en reposo. La presión en un punto se define como el cociente de la fuerza F ejercida por unidad de área, así:  P=

 F   A

donde: 

P es la presión en:  N / m2 ó Pa (Pascal);  D / cm2 ;lb / pie 2 ;  mm de Hg ó torr; atmósferas, etc.



F es la fuerza en: N; D; lb, etc. 2



2

A es el área de sección transversal a la fuerza en: m : cm ; pie

2

 ;etc.

LEY FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA: La diferencia de presión entre dos puntos de un fluido en reposo, es igual a su peso espe especí cífi fico co (ρg) (ρg) mu mu1t 1tip ipli lica cado do po porr la dife difere renc ncia ia de al altu tura ra (h (h)) en entre tre lo loss pu punt ntos os considerados.. Si los puntos considerados considerados considerados se encuentran colocados de tal manera que uno de ellos esté sobre la superficie del líquido, se tiene:  P1− P0 = ρ g h

 

Si despreciamos la presión atmosférica P0, por ser muy pequeña comparada con la  presión del líquido, líquido, tendríamos:  P1= ρ g h

Expresión matemática que nos indica que la presión en el seno de un 1íquido es igual al  producto de su su peso espe específico cífico por la profundida profundidadd del punto (h). Vea la figura siguiente.

El principio de Pascal: La presión aplicada a un fluido encerrado en un recipiente, se transmite en todas direcciones, sin disminución disminución a cada punto del fluido y a las paredes del recipiente que lo contiene. El principio de Arquímedes: Un cuerpo sumergido en un fluido, sufre un empuje vertical ascendente igual al peso del volumen del fluido desalojado.  E = ρ g V 

La fuerza de empuje ejercida por un fluido sobre el cuerpo, es igual al peso específico del fluido por el volumen del fluido que desaloja el cuerpo al introducirlo en este.

.

 

II.

PROCEDIMIENTO

Para poder ejecutar este trabajo se utilizó un simulador virtual, con el cual se logró medir las diferentes presiones con ayuda de un manómetro. En el experimento fueron necesarios 2 experiencias: 1. En la pri primer meraa exp experi erienc encia ia var variam iamos os la alt altura ura,, pero pero mantuv mantuvimo imoss co const nstant antee la densidad. 2. En la segu segunda nda ex experie periencia ncia var variamo iamoss la densid densidad, ad, pero mantuv mantuvimos imos constan constante te la altura. Se utilizaron 3 fluidos diferentes (Agua, Miel y Gasolina). Lo primero es llenar el recipiente hasta el tope para que el nivel del fluido coincida con el nivel del suelo, y luego medir la presión sobre la superficie de los distintos fluidos con un manómetro para obtener la presión. Referencia preliminar. Finalmente, sumerja la regla en el líquido para que pueda saber a qué profundidad se medirá la presión. Mida la presión en los 3 fluidos cada 20 cm o 0,2 m hasta alcanzar la  profundidad máxima máxima de 3 m

 

PRIMERA EXPERIENCIA GASOLINA A 0 metros

A 1 metro

A 2 metros

 

A 3 metros

SEGUNDA EXPERENCIA AGUA *A 0 metros

*A 1 metro

 

*A 2 metro

*A 3 metro

 

TERCERA EXPERIENCIA MIEL *A 0 metros

*A 1 metros

*A 2 metros

 

*A 3 metros

III.

TABLAS Y CALCULOS

TABLA N° 1   ρ

 Phid = ρ  ρ.. g . h

varia riable; ble; g =9,8 m / s 2  =cte;h= va

 N

 ρ

[ ]  kg m

h ( m)

 

Phid ( Pa ) exp

 

Phid ( Pa ) Teo

3

1

700

0

101366

0

2

700

1

108233

6860

3 4

700 700

2 3

114929 121862

13720 20580

  Phid = ρ . g .h 1=700

 kg



  Phid = ρ . g .h 2=700

 kg





 

1

2

m

m

3

3

 m

∗9.8 2 ∗0 m=0 Pa s

 m

∗9.8 2 ∗1 m=6860 Pa s

  Phid = ρ . g . h3=700 kg3 ∗9.8 m2 ∗2 m=13720 Pa m s 3

 



 ρ.. g . h3=700   Phid = ρ 4

 kg 3

m

∗ 9.8

m 2

s

∗3

m=20580 Pa

TABLA N° 2   ρ

 Phid = ρ . g . h

varia riable; ble; g =9,8 m / s 2  =cte;h= va

 N

 ρ

[ ] m

h ( m)

 

 kg

Phid ( Pa ) exp

 

Phid ( Pa ) Teo

3

1

1000

0

101385

0

2

1000

1

111471

9800

3

1000

2

120991

19600

4

1000

3

130666

29400

 kg



  Phid = ρ . g .h 1=1000



  Phid = ρ . g .h 2=1000



  Phid = ρ . g . h3=1000



 ρ . g . h4 =1000   Phid = ρ.

1

m

 kg

2

m

3

 kg

3

4

3

m

3

 kg m

3

∗9.8

 m s

2

∗0

m=0 Pa

 m

∗9.8 2 ∗1 m= 9800 Pa s

∗9.8

 m s

2

∗2

m=19600 Pa

 m

∗9.8 2 ∗3 m=29400 Pa s

TABLA N° 3   ρ

 

=cte;h= va varia riable; ble; g =9,8 m / s 2 

 Phid = ρ . g . h

 

 N

[ ] m

 

Phid ( Pa ) exp

 

Phid ( Pa ) Teo

3

1

1420

0

101418

0

2

1420

1

115156

13916

3 4

1420 1420

2 3

129073 142989

27832 41748





  Phid = ρ . g .h 2=1420



h ( m)

 

 kg

  Phid = ρ . g .h 1=1420



IV.

 ρ

 kg

1

m

3

∗9.8

 m s

2

 kg

 m

m

s

2

∗0

m=0 Pa

∗9.8 2 ∗1 m= 13916 Pa 3

  Phid = ρ . g . h3=1420  kg3 ∗9.8 m2 ∗2 m=27832 Pa m s 3

  Phid = ρ.  ρ . g . h4 =1420 4

CONCLUCIONES

 kg

 m

m

s

∗9.8 2 ∗3 m=41748 Pa 3

 

Despu De spués és de comple completar tar el exp experi erimen mento, to, pod podemo emoss decir decir con ce certe rteza za que la presió presiónn hidrostática en el fluido solo dependerá de la densidad y profundidad del fluido. - En la cual se mantuvo un fluido con una densidad constante, pero se fue variando la altura altura (aume (aumentá ntándo ndola) la) y se log logro ro co compr mproba obarr de que la Presió Presiónn Hidros Hidrostát tática ica fue aumentando a medida que la altura aumentaba. -También se usó diferentes fluidos, pero en este caso la altura fue constante así que se logró comprobar de que al aumentar la densidad del fluido la Presión Hidrostática también aumentó.