Area de ingeniera:Materia: Mecnica de fluidos.Seccin: 77.Prctica No: 5.Principio de Arquimedes Estudiante: Jhoan Manuel Ortiz Cepeda.Matrcula: 13-0497.Id: 1058863.Profesor: Ing. Alejandro Enrique Quintana.Fecha de realizacin: 10/06/15.Fecha de entrega: 15/06/15.Calificacin:

Tabla de contenido.

Partes del informePginas

1.presentacin1

2.Tabla de contenido2

3.Introduccin3

4.Objetivos4

5.Marco terico5-6

6.Metodologa7

7. Anlisis de resultados y clculos (parte I)8-9

8 .Anlisis de resultados y clculos (parte II)10-11

9. Fotos tomadas en el laboratorio de Intec12

10. Conclusin13

11. Bibliografa14

Introduccin

Objetivos Utilizando el principio de Arqumedes, determinar el volumen y la densidad de un slido sumergido completamente en agua.

Marco tericoLa fuerza que ejerce un fluido sobre una superficie slida que est en contacto con l es igual al producto de la presin ejercida sobre ella por su rea. Esta fuerza, que acta en cada rea elemental, se puede representar por una nica fuerza resultante en cada punto de la superficie llamado centro de presin.Se presentan dos casos, uno en el que la superficie slida es plana y otro en el que la superficie slida es curva.Si la superficie slida es plana, la fuerza resultante coincide con la fuerza total, ya que todas las fuerzas elementales son paralelas. Mientras que si la superficie es curva, las fuerzas elementales no son paralelas y tendrn componentes opuestas de forma que la resultante es menor que la fuerza total.En esta prctica las frmulas que se utilizaran son las siguientes:

Donde: peso especfico del agua = 9.81KN/m3 L = la distancia desde donde se colocan las pesas al eje de apoyo del brazo basculante. b = la distancia horizontal. h = la altura del agua donde la superficie plana se logra nivelar despus de colocar un peso determinado. a = distancia entre el punto de arrastre y el brazo basculante. d = distancia entre la posicin inicial de equilibrio y la cantidad de agua vertida.Estas frmulas se utilizan para encontrar la fuerza total para cuando un objeto se sumerge parcial o totalmente dentro de un fluido.La presin suele medirse en atmsferas (atm); en el sistema internacional de unidades (SI), la presin se expresa en newtons por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmsfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barmetro convencional.

Potter Merle C. (2007) Mecnica de fluidos (3ra ed.). Mexico: Thomson

Cuando los manmetros deben indicar fluctuaciones rpidas de presin se suelen utilizar sensores piezoelctricos o electrostticos que proporcionan una respuesta instantnea.Las presiones pueden variar entre 10-8 y 10-2 mm de mercurio de presin absoluta en aplicaciones de alto vaco, hasta miles de atmsferas en prensas y controles hidrulicos. Con fines experimentales se han obtenido presiones del orden de millones de atmsferas, y la fabricacin de diamantes artificiales exige presiones de unas 70.000 atmsferas, adems de temperaturas prximas a los 3.000 C.En la atmsfera, el peso cada vez menor de la columna de aire a medida que aumenta la altitud hace que disminuya la presin atmosfrica local. As, la presin baja desde su valor de 101.325 Pa al nivel del mar hasta unos 2.350 Pa a 10.700 m (35.000 pies, una altitud de vuelo tpica de un reactor).Por 'presin parcial' se entiende la presin efectiva que ejerce un componente gaseoso determinado en una mezcla de gases. La presin atmosfrica total es la suma de las presiones parciales de sus componentes (oxgeno, nitrgeno, dixido de carbono y gases nobles).

Potter Merle C. (2007) Mecnica de fluidos (3ra ed.). Mexico: Thomson

MetodologaPara la realizacin de esta prctica se llevaron a cabo los pasos mostrados a continuacin:Parte 1. Centro de presiones para inmersin parcial. Acoplamos el cuadrante al brazo de la bscula y lo agarramos bien mediante el tornillo de sujecin. Medimos y tomamos los datos, tales como: a, L, d y b. Con el depsito del Banco Hidrulico colocamos el brazo sobre el apoyo y colgamos el platillo al extremo del brazo. Nivelamos el depsito. Cerramos la boquilla de desage del fondo del depsito. Desplazamos el contrapeso del brazo basculante hasta que conseguimos que este se encontrara de forma horizontal. Repetimos todo el proceso, pero de atrs para delante.Parte 2. Centro de presiones para inmersin total. Acoplamos el cuadrante al brazo de la bscula y lo agarramos bien mediante el tornillo de sujecin. Medimos y tomamos los datos, tales como: a, L, d y b. Con el depsito del Banco Hidrulico colocamos el brazo sobre el apoyo y colgamos el platillo al extremo del brazo. Nivelamos el depsito. Cerramos la boquilla de desage del fondo del depsito. Desplazamos el contrapeso del brazo basculante hasta que conseguimos que este se encontrara de forma horizontal. Repetimos todo el proceso, pero de atrs para delante. La diferencia entre este procedimiento y la parte 1 es la frmula a utilizar despus de la recoleccin de los datos.

Anlisis de resultados y clculos (parte I)Datos:a= 100mmb= 70mmd= 100mmL=285mmLlenando el depsito

Vaciando el depsitoPromedio

Masa M (gr)AlturaH (mm)MasaM (gr)AlturaH (mm)MasaM (kg)AlturaH (m)

505050490.050.049

906590650.0650.065

1006810068.50.1000.068

12075120750.1200.075

En este proceso se utilizaron las formulas mostradas a continuacin:

Error absoluto = Valor real valor calculado

Error porcentual =

Promedio de alturas (m)Fuerza calculadaFuerzatericaError absolutoErrorRelativo %

0.04950.540.490.0510

0.0650.900.880.022.27

0.068250.990.980.011.02

0.0751.181.170.10.85

Anlisis de resultados y clculos (parte II)Para esta parte se utiliz la formula mostrada a continuacin:

Llenando el depsito

Vaciando el depsitoPromedio

Masa M (gr)AlturaH (mm)MasaM (gr)AlturaH (mm)MasaM (kg)AlturaH (m)ho (m)(h d/2)

2501102501100.250.1100.06

2601132601120.260.11250.0625

280118280117.50.280.11780.0678

3001233001230.30.1230.073

Promedio de alturas (m)Fuerza calculadaFuerzatericaError absolutoErrorRelativo %

0.1102.382.450.072.85

0.11252.472.550.083.13

0.11782.682.740.062.18

0.1232.892.940.061.70

Fotos tomadas en el laboratorio de Intec

Conclusin

En esta prctica pudimos corroborar o verificar los datos expuestos anteriormente en la teora, ya que pudimos calcular la presin sobre superficies planas tanto cuando un slido est sumergido parcialmente en un fluido como cuando est sumergido totalmente, y se obtuvieron resultados muy parecidos a los clculos tericos lo que indica cierta precisin en nuestros datos.

Bibliografa

Wyle B.,Streeter V. Mecnica de fluidos. 8vaedicin (1991). Roberson, Crowe. John, Clayton. Mecnica de fluidos.2da edicin (1983). Potter D., Mecnica de fluidos. Prentice Hall (September 1998). Bruce R. Munson. Fundamentos de mecnica de fluidos.(2005) Frank M. White. Mecnica de fluidos.(2010). Melendez M. Manuel de mecnica de fluidos.

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