Manual de Laboratorio de Ingeniera Hidrulica (Enero-Mayo 2013)

Bitcora- Sesin 1.2

Nombre: _________________________________ Matrcula: ______________Grupo: _______ Fecha: ______ Nombre del Instructor: _____________________4 Secuela experimental

4.1 Presin hidrosttica actuando sobre una superficie vertical

1. Coloca el depsito de agua en posicin vertical (ngulo = 0) y verifica que el tanque est vaco.2. Equilibra el tanque con el peso giratorio de manera que el perno de tope quede en el centro del orificio.

3. Elige un brazo de palanca y coloca poco peso colgado del jinete.

4. Llena el tanque de agua lentamente hasta que el aparato se equilibre, cuida de que el nivel en este caso sea menor de 100 mm para poder obtener una distribucin de presiones triangular. (en el punto anterior asegrate de no poner un peso inicial muy grande, ya que el agua requerida para equilibrar el aparato pudiera llegar a un nivel mayor de 100 mm).5. Registra los datos que se indican en la tabla de recoleccin de datos.6. Selecciona un nuevo brazo de palanca y agrega ms peso.7. Agrega ms agua al depsito hasta que el aparato se encuentre en equilibrio. Es importante que en este caso el nivel del agua sea mayor de 100 mm para poder obtener una distribucin trapezoidal de presiones. En caso de que no sea as, agrega ms peso y ms agua hasta lograr que el nivel del agua sea mayor a 100 mm.8. Registra los datos nuevamente.PARMETRO MEDIDO PROPUESTO

Angulo inicial, []

Brazo de palanca del pesos W, [mm]

Peso aplicado inicial, W1 [N]

Nivel 1 de lquido, [mm]

Brazo de palanca de los pesos W +W2, [mm]

Peso total incrementado W1+W2, [N]

Nivel 2 de lquido, [mm]

Nivel de agua, s [mm)

Longitud de superficie activa, l [mm]

Ancho de la superficie activa, b [mm)

rea de la superficie activa=b*l [mm2]

Distancia del punto de aplicacin de Fres

respecto a la superficie, [mm]

Brazo de palanca de la Fres, con respecto al

centro de giro (ID), [mm]

Presin inicial, Po, [N/m2]

Presin final, Pf, [N/m2]

Magnitud de la fuerza resultante Fres, [N]

Sumatoria de momentos respecto al centro de giro, [N-m]

Tabla 1 Resultados del experimento para W1

Nivel de agua, s [mm]

Longitud de superficie activa, l [mm]

Ancho de la superficie activa, b [mm]

rea de la superficie activa=b*l [mm2]

Distancia del punto de aplicacin de Fres

respecto a la superficie, [mm]

Brazo de palanca de la Fres, con respectoal centro de giro (ID), [mm]

Presin inicial, Po, [N/m2]

Presin final, Pf, [N/m2]

Magnitud de la fuerza resultante Fres, [N]

Sumatoria de momentos respecto al centro de giro, [N-m]

Tabla 2 Resultados del experimento para W1+W2

2.4.2 Presin hidrosttica actuando sobre una superficie inclinada

1. Coloca el depsito de agua al ngulo de inclinacin que te indique el instructor.2. Sigue el mismo procedimiento que en la seccin 2.4.1, obteniendo primero una distribucin de presiones triangular y posteriormente una trapezoidal.3. Registra los datos indicados en la tabla de recoleccin de datos.PARMETRO MEDIDO PROPUESTO

Angulo inicial, []

Brazo de palanca del pesos W, [mm]

Peso aplicado inicial, W1 [N]

Nivel 1 de lquido, [mm]

Brazo de palanca de los pesos W +W2, [mm]

Peso total incrementado W1+W2, [N]

Nivel 2 de lquido, [mm]

Nivel de agua, s [mm)

Longitud de superficie activa, l [mm]

Ancho de la superficie activa, b [mm)

rea de la superficie activa=b*l [mm2]

Ubicacin del centroide del perfil de presiones [mm]

Brazo de palanca de la Fres, con respecto al

centro de giro (ID), [mm]

Presin inicial, Po, [N/m2]

Presin final, Pf, [N/m2]

Magnitud de la fuerza resultante Fres, [N]

Sumatoria de momentos respecto al centro de giro, [N-m]

Tabla 3 Resultados del experimento para W1

Nivel de agua, s [mm]

Longitud de superficie activa, l [mm]

Ancho de la superficie activa, b [mm]

rea de la superficie activa=b*l [mm2]

Ubicacin del centroide del perfil de presiones [mm]

Brazo de palanca de la Fres, con respectoal centro de giro (ID), [mm]

Presin inicial, Po, [N/m2]

Presin final, Pf, [N/m2]

Magnitud de la fuerza resultante Fres, [N]

Sumatoria de momentos respecto al centro de giro, [N-m]

Tabla 4 Resultados del experimento para W1+W2

5 Clculos y Resultados1. Al inclinar la superficie de contacto, la fuerza resultante se incrementa o drecrementa? Comprueba tu respuesta con diagramas de fuerza actuantes.

2. Se requiere construir un dique para albergar agua con una pared vertical en contacto con la misma de 8 m. de profundidad. Considera que el peso volumtrico del agua es 1000 Kg / m3.

8 m

Cul es la presin hidrosttica en la superficie? Cul es la presin hidrosttica en el fondo?

Cul es la fuerza actuante concentrada, considerando el tringulo de presiones?

3. Si el muro se construye con un ngulo de 70 entre la superficie del suelo y la pared inclinada, Cul es la fuerza resultante y cul es su posicin centroidal?

8 m

70

6 Actividad complementariaCompara las fuerzas resultantes obtenidas (las 4); qu se puede interpretar respecto 0 y con ngulo de inclinacin?De acuerdo a los momentos obtenidos (en cada ejercicio), El sistema se encuentra en equilibrio (para cada caso)? (Si/No) Por qu?Mencione algunas aplicaciones prcticas que tenga la presin hidrosttica estudiada.

7 Comentarios.Qu piensas sobre los efectos que la presin hidrosttica puede tener sobre una estructura?Qu propondras para minimizar los mismos?