Empuje Dinámico
¨AÑO
DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU¨
GUÍA DE PRACTICA N° 10 EMPUJE DINAMICO EN UNA ESFERA EN CAIDA CURSO:
HIDRAULICA. DOCENTE:
Ing. QUISPE ESTRADA, ESTRADA, Mis!" S#" INTEGRANTES:
SECCIÓN:
POMA CAR$A%AL CARRAN&A, %'() TO*AR TO*AR +LORES, +LORES, $)nn( DIA& GAMARRA, %s!
AI -101 HUANCA/O HUANCA/O PER 2016
Hidráulica
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Empuje Dinámico GUÍA DE PRACTICA N° 10
Empuje Dinámico en una E!era en Ca"da# 1. TEMA:
EMPUJE DINÁMICO RESUMEN La finalidad de esta práctica es la determinación del empuje dinámico de una esfera en caída en diferentes sustancias (agua, aceite y jabón líquido) mediante un experimento sencillo. sta práctica se reali!ó con ciertas incertidumbres y el difícil manejo de los instrumentos, la precisión en las tomas de datos (como el tiempo), etc. "e comprobará en base a la teoría y obser#aciones reali!adas en el laboratorio de la uni#ersidad.
INTRODUCCION
Los fluidos en mo#imiento ejercen fuer!as sobre los cuerpos que están de por medio. La ecuación de la cantidad de mo#imiento permite en muc$os casos e#aluar estas fuer!as. "in embargo, es la teoría de la capa limite la que proporciona las bases para un análisis más minucioso y exacto, complementado con coeficientes que se determinan experimentalmente. %ara el ingeniero ci#il el inter&s se centra en poder a#eriguar el empuje dinámico del aire sobre estructuras como c$imeneas, torres, edificios, puentes, etc. y el empuje dinámico del agua sobre pilares, rejillas, compuertas, etc. Los conceptos aquí estudiados pueden ser#ir tambi&n para una explicación del fenómeno de arrastre de s'lidos en los ríos.
2. PROPÓSITO/OBJETIVO/LOGRO: • • •
alcular la fuer!a de arrastre. onociendo la #iscosidad del líquido (agua), el peso específico de las esferas. onociendo el peso específico de las esferas, calcular la #iscosidad de los otros líquidos.
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Empuje Dinámico 3. EQUIPOS A UTILIZAR:
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. MATERIALES E INSUMOS:
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!. NOTAS DE SEGURIDAD: - segurarse trabajar con cuidado para no causar da*o y romper alg+n equipo.
". PROCEDIMIENTO E#PERIMENTAL:
*adir el agua a la probeta.
on el termómetro medir la temperatura del agua en y buscar en los gráficos el peso específico y #iscosidad cinemática del agua. Las temperaturas: -: '/ 01: 2.3/ 4567 L08-096: .3/
on el termómetro medir la temperatura del agua en y buscar en los gráficos el peso específico y #iscosidad cinemática del agua.
c$ar las esferas a la probeta y medir el tiempo que demora entre los dos puntos preestablecidos y con ello calcular la #elocidad.
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Empuje Dinámico
%roceder de la misma forma con las distintas esferas. alcular el peso específico de las esferas.
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;. PROCESAMIENTO DE DATOS
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Da&o de la e!era
TA$LA 1 DATOS DE LAS ES+ERAS E$%&'(
9iámetro (m)
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TA$LA DATOS DE LIQUIDOS L467)5 -
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JABON LIQUIDO
JABON LIQUID
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Hidráulica
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ACEIT 0.;0;
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Hidráulica
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AGUA
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PROMEDIO
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;. CALCULANDO EL NUMERO DE RENOLDS PARA CADA LUIDO ACEITE
RE1NO2DS
RE1NO2DS 3EORICO
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ES+ERA PEQUEÑA
RE1NO2DS 3EORICO
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JABON LIQUIDO
RE1NO2DS
RE1NO2DS 3EORICO
ES+ERA PEQUEÑA
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ES+ERA GRANDE
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'#,0
AGUA
RE1NO2DS
RE1NO2DS 3EORICO
ES+ERA PEQUEÑA
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ES+ERA MEDIANA
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%$.#,% RE1NO2DS 3EORICO
ES+ERA GRANDE
100.@
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%%)#(-
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CALCULANDO EL COEICIENTE UERZA DE ARRASTRE PARA CADA LUIDO
JABON LIQUIDO
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CD 3EORICO
FD
FD 3EORICO
ESFERA PE4UE5A =>
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CD 3EORICO
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FD 3EORICO
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CD 3EORICO
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FD 3EORICO
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CD 3EORICO
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FD 3EORICO
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CD
CD 3EORICO
FD
FD 3EORICO
ESFERA MEDIANA <.?
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CD
CD 3EORICO
FD
FD 3EORICO
ESFERA +RANDE <.'
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CD 3EORICO
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FD 3EORICO
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CD 3EORICO
FD
FD 3EORICO
ESFERA MEDIANA
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CD
CD 3EORICO
FD
FD 3EORICO
ESFERA +RANDE .
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01
-
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?. CONCLUSIONES mayor #elocidad de caída de una partícula esf&rica mayor será la fuer!a de arrastre. l n+mero de Beynolds es directamente proporcional a la fuer!a de arrastre ya que con el podemos $allar el coeficiente de arrastre. "e desprecia la presión atmosf&rica. l margen de error en lo experimental y teórico fue un ;.;;;;2 I. on una esfera de mayor densidad la fuer!a de arrastre será menor. Hientras más sea la #iscosidad menor será la fuer!a de arrastre. l trabajo al ser practico tiene un margen de error puesto que el cálculo de los tiempos en la caída de las esferas no es exacto.
<. RECOMENDACIONES s recomendable usar otro tipo de medición de tiempos para tener un margen de error menor al calcular los tiempos de caída de las esferas. -tili!ar líquidos con #iscosidades, pesos específicos conocidos para así comparar el margen de error que $ay entre lo experimental y teórico. Beali!ar #arias #eces el experimento para así tener menos errores en los cálculos. studiar la teoría y resol#er el ejemplo
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