Impacto de Chorro Libre

Marco Teórico La mecánica de fluidos ha desarrollado como una disciplina analítica, para situaciones en el cual el fluid

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Marco Teórico La mecánica de fluidos ha desarrollado como una disciplina analítica, para situaciones en el cual el fluido puede ser tratado como medio continuo. El modelo hidráulico específico con el que estamos concernidos para este experimento es el aparato de impacto de un chorro F1-16. Este consiste de un tanque de acrílico cilíndrico el cual es alimentado de agua a través de una boquilla al final de un tubo vertical. El agua se estrella en una blanco montado en un brazo. Un porta pesa en la cima del brazo permite que la fuerza del agua sea contrabalanceada por aplicación de masas. Este experimento consiste en la medición de la fuerza de impacto de un chorro de agua sobre superficies sólidas. El aparato permite la medición de la fuerza del impacto del chorro sobre cuerpos sólidos de distinta forma, además de las variables necesarias para la comparación de los resultados experimentales con predicciones teóricas. Este módulo, complementario del Banco Hidráulico de Servicios Comunes, permite medir la fuerza generada por un chorro de agua que choca contra un objeto inmóvil.

Gasto Gasto (Caudal): Q. Es el volumen de fluido por unidad de tiempo que pasa a través de una sección transversal a la corriente. Es constante en cada sección del sistema. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico

Descripción El equipo está diseñado para acoplarse a un banco hidráulico. La tubería de entrada debería conectarse al suministro del banco El agua sale de la boquilla y, tras golpear la placa objetivo, deja el cilindro a través de los agujeros situados en la base del mismo. Un conducto de ventilación garantiza que el cilindro permanece a presión atmosférica. La fuerza vertical sobre la placa objetivo se mide añadiendo pesos al platillo hasta que la marca de éste queda a la misma altura que el indicador de nivel. El indicador de nivel garantiza que la compresión del muelle es constante en todo momento y no afecta las medidas.

Ley de Hooke Para los Resortes La forma más común de representar matemáticamente la Ley de Hooke es mediante la ecuación del muelle o resorte, donde se relaciona la fuerza ejercida por el resorte con la elongación o alargamiento provocado por la fuerza externa aplicada al extremo del mismo:

donde se llama constante elástica del resorte y que experimenta su longitud.

es su elongación o variación

La energía de deformación o energía potencial elástica asociada al estiramiento del resorte viene dada por la siguiente ecuación:

Es importante notar que la antes definida depende de la longitud del muelle y de su constitución. Definiremos ahora una constante intrínseca del resorte independiente de la longitud de este y estableceremos así la ley diferencial constitutiva de un muelle. Multiplicando por la longitud total, y llamando al producto o intrínseca, se tiene: