Guia laboratorio-mec.-fluidos

UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO CENTRAL DE HIDRAULICA Y MEDIO
AMBIENTE
GUIAS DE LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS

UNIVERSIDAD RICARDO PALMA LABORATORIO CENTRAL DE
FACULTAD DE INGENIERIA HIDRAULICA Y MEDIO AMBIENTE
2

UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
LABORATORIO CENTRAL
DE HIDRAULICA Y MEDIO AMBIENTE
GUIA DE LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS
SEMESTRE 2005 - II
DECANO Mg. Leonardo Alcayhuaman A.
DIRECTOR DE LA ESCUELA
ACADEMICO PROFESIONAL Ing. Eduardo Temoche Mercado
DE INGENIERIA CIVIL
DIRECTOR DEL LABORATORIO
CENTRAL DE HIDRAULICA Y Ing. Reuter Aliaga Díaz
MEDIO AMBIENTE
COORDINADOR DEL LABORATORIO
CENTRAL DE HIDRAULICA Y Ing. Carla Insua Sharps
MEDIO AMBIENTE
AUTORES DE LA GUIA Ing. Carla Insua Sharps
Ing. Cesar González Linares
COMPILACION Y ADAPTACION Ing. Reuter Aliaga Díaz
DIGITACION Y DIAGRAMACION Ing William Sánchez Verástegui

“Escuchar para aprender, compartir para crecer” es la
sencilla formula del éxito.
Lo que diariamente hacen efectiva miles de hombres y mujeres en todo el
mundo, para verse bien y sentirse mejor, para generar abundancia y sentir
felicidad de compartir con los otros.
Buscar un estilo de vida mas saludable es algo inherentemente bueno
que lo ayudara de muchas maneras en su vida. Pero buscar un
resultado perfecto (el cuerpo perfecto), no es bueno ni útil, por ser todo
en la vida, desde el punto de vista humano perfectible. Cuando
buscamos un resultado perfecto, o un resultado que esperamos,
estamos abocados al fracaso. En realidad la perfección no existe porque
por cada cosa que mejoramos podemos pensar en otra que podría cambiar.
Busque un cuerpo saludable que funcione, no un cuerpo perfecto adecuado
para una vitrina de exposición.
Laboratorio Central de Hidráulica y Medio Ambiente

ROL DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS
Semestre Académico:
N° LAB. FECHA TEMA DE LABORATORIO
01 1° Y 2° Semana Introducción a los Laboratorios
02 3° Semana (29Ago. - 03
Set)
Propiedad de los fluidos: Viscosidad
03 4° Semana Propiedad de los fluidos: Tensión Superficial
04 5° Semana Manometría
05 6° Semana Experiencia de Reynolds
7° Semana SUSTENTACION
8° Semana EXAMEN PARCIAL
06 9° Semana VISITA TECNICA
07 10° Semana Descargas a través de orificios de aforo
08 11° Semana Descargas a través de vertederos
09 12° Semana Calibración de vertederos por el método
gravimétrico
10 13° Semana Fuerza sobre una compuerta
14° Semana SUSTENTACION
15° Semana Entrega de notas
16° Semana EXAMEN FINAL
Laboratorio Central de Hidráulica y Medio Ambiente

EXPERIMENTOS DE LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS E
INGENIERIA HIDRAULICA
1.0 GENERALIDADES
En la ejecución de los experimentos de laboratorio de Mecánica de Fluidos e Ingeniería
Hidráulica, se realiza trabajos tendientes a alcanzar los objetivos de cada uno de ellos
en particular, pero en términos generales se puede precisar que se busca alcanzar los
siguientes objetivos:
− Proporcionar al futuro profesional (en este caso ingeniero) la oportunidad de
verificar experimentalmente y en forma objetiva las leyes que son deducidas a
partir de consideraciones asociadas a datos experimentales o simplemente de
datos experimentales, las cuales gobiernan el comportamiento de los fenómenos
a considerar y paralelamente se formará una idea de cómo se exploran los
nuevos campos de conocimiento científico.
− Desarrollo en el futuro profesional de la habilidad de trabajar con instrumentos y
equipos de medición cada vez más sofisticados y precisos, propiciando el interés
en el hábito del cuidado y minuciosidad en la manipulación de los equipos así
como en la lectura de los datos proporcionados por dichos equipos.
− Tener una idea clara de los errores que se pueden cometer, de los errores
permisibles y los cuidados que debe tener en cuenta, como son la apreciación de
la precisión de las medidas orientadas a minimizar el error permitido.
− Familiarizar al futuro profesional con la redacción y la presentación de informes,
claros y lógicamente elaborados.
NOTA:
Para alcanzar los objetivos mencionados, el futuro profesional debe poner de su parte
el mejor deseo de aprovechar la ejecución de los laboratorios, sin contentarse con
realizar el trabajo simplemente mecánico y rutinario.
Se entiende que el futuro profesional, para lograr el verdadero provecho de los
experimentos de laboratorios, debe prepararse tanto en la teoría como en las
instrucciones relativas al experimento a ejecutarse.
2.0 PROCEDIMIENTO DE TRABAJO DE LABORATORIO
Para lograr los objetivos mencionados a lo largo de todas las prácticas de laboratorio
de Mecánica de Fluidos e Ingeniería Hidráulica y las correspondientes a cada uno de
ellos se debe tener en cuenta:
− El número de participantes por grupo se recomienda que sea en número de
diez.
− Los laboratorios tendrán una duración de tres (03) horas durante el cual el
futuro profesional realizará el experimento de laboratorio y ordenará la
información obtenida para luego proceder a la elaboración del informe
correspondiente:
El procedimiento a seguir en las prácticas de laboratorio son:
a. El profesor, iniciará su trabajo con la descripción del equipo a emplearse, forma
de usarlo, cuidados especiales y precauciones que deben tomarse en el

manipuleo, etc., asimismo en forma resumida los principios básicos de la teoría
ya explicada por el profesor de la parte teórica del curso, apoyando hasta la
obtención de la información completa del experimento.
b. Los alumnos revisarán los equipos a usar en el experimento y si en ellos
encontraría defectos u omisiones, lo comunicarán al profesor de práctica de
laboratorio para subsanarlos. Luego los alumnos procederán al armado y
montaje del equipo, siguiendo las instrucciones del profesor de práctica de
laboratorio, para iniciar de inmediato el experimento.
c. En la realización del experimento, debe contarse con la participación activa de
cada uno de los integrantes del grupo, tomando personalmente todos los datos
y lecturas, siendo ésta la única forma de aprender y cumplir con los fines de los
trabajos de prácticas de laboratorio.
d. El profesor con un juego de datos del experimento efectuara los cálculos
correspondientes hasta obtener sus resultados haciendo las precisiones
e indicaciones pertinentes, con las cuales el alumno completara en forma
personal, en el tiempo que corresponde a cada laboratorio, los cálculos
que serán puestos en la hoja resumen de datos y cálculos que se la
proporcionará o eventualmente cada uno de los participante lo elaborara,
para se entregados al profesor, información que servirá de base en la
calificación de los informes de los experimentos, informes que serán
presentadas en la semana siguiente.

INSTRUCCIONES GENERALES PARA EL LABORATORIO
1.0 Cuidado del Equipo
Al terminar cada experimento los estudiantes deberán entregar los equipos en el mismo
estado que lo recibieron.
2.0 Formas de realizar los experimentos
a) Leer o atender cuidadosamente las instrucciones.
b) Asegurarse que los instrumentos o equipos se encuentren calibrados a su punto de
referencia.
c) Anotar cuidadosamente los datos del experimento.
d) Anotar la fecha y el número de identificación del equipo
3.0 Unidades y toma de datos
Cuando se utilizan formatos para registrar los datos del laboratorio es necesario colocar
siempre las unidades de las magnitudes que se están ensayando, por ejemplo: de los
caudales lit/seg, de los piezómetros cm., etc. o cualquier formación adicional que pudiera
necesitarse posteriormente al manejar los datos del laboratorio.
4.0 Dibujo de Gráficas
Para dibujar una gráfica es necesario que ésta se coloque sobre un sistema de
coordenadas construido de tal forma que se deja un margen izquierdo e inferior de por lo
menos tres centímetros de ancho.
Se deben emplear líneas de trazo continuo para valores experimentales (mostrando los
puntos) y trazo discontinuo para valores supuestos o de tendencia. Se debe adherir el
cuadro de valores graficando y hacer referencia al numero de cuadro utilizado. Los puntos
singulares deben tener una explicación.
Los letreros de la gráfica deben colocarse en la parte superior del encabezamiento de las
coordenadas. En cada gráfica debe consignarse:
a) Titulo del experimento.
b) Nombre de la lámina.
c) Lugar y fecha del trabajo.
d) Escala si es necesario.
e) Nombre de la persona que hizo la gráfica.
Los puntos experimentales se debe unir mediante curvas continuas utilizando pistoletes o
mediante el uso de un software adecuado: nunca a mano alzada.
5.0 Análisis de la Información Experimental
Toda información experimental debe ser analizada para determinar errores de precisión y
validez; el lector interesado debe consultar bibliografía especializada, dado que el espacio
reducido no permite mayor extensión del tema.
− Precisión de las mediciones en el experimento.
La precisión de las mediciones de un experimento depende mayormente de los
siguientes aspectos:
a. De los instrumentos.
b. Del tipo del experimento.

c. Del número de datos obtenidos.
d. Y el experimentador.
La precisión es la desviación de los datos respecto al promedio de los mismos
obtenidos en el ensayo.
Con mucha desviación o dispersión la precisión es baja. Contrariamente, con poca
desviación la precisión es alta.
5.1 Incertidumbre o error del Instrumento
Cuando se dice que un instrumento tienen un 100% de seguridad hasta el más
cercano 0,1 unidad, se puede considerar que éste permite leer con una confianza
de ± 0,1/2 es decir ± 0,05 porque la incertidumbre o error máximo del instrumento
en el juicio visual del operador será la mitad de la última unidad legible del
instrumento.
El error máximo puede expresarse en forma absoluta o relativa por ejemplo, al
medir una longitud de 10 cm. con una regla milimetrada común es:
En la forma absoluta el error es ± 0,0005 m. ó ± 0,05 cm. ó ± 0,5 mm. es decir la
mitad de la mínima unidad legible.
La lectura sería: L = 10 cm. ± 0,05 cm.
En la forma relativa sería:
±
0 0005
01
,
,
= 0,005
Expresada en porcentaje, 0,5%
La lectura sería: L = 10 cm. ± 0,5%
En ambos casos la notación ± designa la incertidumbre o la persona que la
emplea declara el grado de exactitud con que cree que hizo la medición.
Los límites de confianza son una medida de la precisión de un instrumento o de
un ensayo.
Para los límites de confianza se escogen probabilidades de 95% ó 99%.
Si la población - (número de repeticiones es muy grande)- obedece a una
distribución normal y es mayor de 30 los limites de confianza determinados por:
(X ± 1σ) tienen la probabilidad de contener a las observaciones en 68,4% de los
casos.
(X ± 3σ) tienen la probabilidad del 99,9%.
5.2 Propagación de errores
Es la estimación de la incertidumbre de un resultado experimental obtenido con
mediciones primeras de varios parámetros.
Supóngase que se realiza un conjunto de mediciones y que la incertidumbre en
cada medición se expresa con las mismas probabilidades: entonces, si se desea
estimar la incertidumbre en el resultado final calculado en los experimentos, ésta
se hace en base a las incertidumbres de las mediciones primarias.

El resultado R es una función dada de las variables independientes (x1, x2,
x3, ............., xn)
y sea WR la incertidumbre en el resultado final y w1, w2, w3,..........., wn las
incertidumbres en las variables independientes expresadas con las mismas
probabilidades, entonces la incertidumbre en el resultado final será:
WR =
R
x
w +
R
x
w + ......... +
R
x
w
1
1
2
2
n
n
δ
δ
δ
δ
δ
δ


















2 2 2
.....(∅)
Por ejemplo, para medir un caudal en volumen se toma una probeta graduada en
ml. y un cronómetro con aproximación al 0,01 de segundo. Calcular la
incertidumbre de las medidas.
Siendo el caudal por definición:
Q = QV =
vol (ml. )
t seg( )
caudal en volumen.
Supóngase que se midió:
Vol. = 80 ml.
Tiempo = 6 seg.
Los límites de confianza de los instrumentos son:
Vol. = 80 ml. ±
0,5
80
= 80 ml. ± 0,625%
T = 6 seg. ±
0,005
6
= 6 seg. ± 0,083%
El caudal volumétrico nominal calculado es:
QV =
80
6
= 13,33 ml/seg.
La incertidumbre o propagación de errores se calcula con la ecuación anterior
(∅) :
∂
∂
Q
Vol
=
1
6
= 0,166
∂
∂t
= -
Vol
t
=
80
36
= -2,22
wvol = (80) (0,00625) = 0,5 ml.
wt = (6) (0,00083) = 0,0049 seg.
Por lo tanto la incertidumbre será:
( ) ( )WQvol = 0,166 x 0,5 + - 2,220 x 0,0049
2 2
= 0,0836 ml = es decir 0,628%

REDACCION DE INFORMES
1.0 INTRODUCCION
No importa cuan brillante sea un ingeniero o un investigador o cuan buenos sus trabajos o
experimentos, estos no tienen valor en el anonimato, a menos que los resultados se
hagan de conocimiento a otras personas mediante una información clara y adecuada.
El objetivo de la presente sesión de Laboratorio está dirigido a mostrar al estudiante un
panorama general de como redactar un informe, como realizar una presentación y como
realizar las gráficas de apoyo. Adicionalmente se dan instrucciones para la toma de datos
del trabajo experimental.
2.0 FINALIDAD Y TIPO DE LOS INFORMES
La finalidad de un informe técnico es proporcionar en forma breve y concisa resultados o
información parcial, por lo general de naturaleza práctica, que ha sido generada como
corolario de un servicio de ingeniería.
2.1 Tipos de los Informes
Los informes pueden agruparse en tres categorías o tipos:
2.1.1 Descriptivos
Un informe que presenta las investigaciones realizadas para localizar un
hospedaje adecuado para los jugadores de la "U" en su campaña de la
Copa Libertadores en Guayaquil, será del tipo descriptivo y mostrará,
además, de las características de los hospedajes y los costos, las
condiciones del clima, las costumbres alimentarías, el comportamiento de
la población: es decir, el objetivo y la conclusión del informe está dirigido
al conocimiento del medio y el entorno que podría afectar el rendimiento
de los jugadores.
2.1.2 Cualitativos
El informe que trata de la construcción del nuevo estadio del Sporting
Cristal, el cual contiene detalles sobre las formas, las dimensiones, las
comodidades, los materiales, y la bondad de los trabajos y, que mediante
sus conclusiones indica la calidad general de éste en forma apreciativa:
es un informe cualitativo.
2.1.3 Cuantitativos
Este tipo de informe, por ejemplo, estaría constituido por el resultado de
las investigaciones en un puesto de avanzada enemigo que ha caído en
nuestras manos y que ha sido dañado apreciablemente antes de ser
abandonado. En este caso el informe describirá el estado del puesto, las
causas de los daños, las medidas para restaurarlo, y el costo preliminar
de éstos.
3.0 PLANEAMIENTO, PRESENTACION DEL INFORME Y RECOMENDACIONES

− El primer paso consiste en resumir los hechos y datos en una sola hoja de papel.
− Comparar los hechos unos con otros y categorizarlos por importancia.
− Mantener en mente que es lo que se persigue con el informe.
− Considerar como se van a comunicar los hechos al lector del informe.
− El último paso es tomar nota del orden en que se presentarán los hechos.
La redacción del informe debe ser en hoja de tamaño estándar (formato A-4), escrito
por medio electrónico o manuscrito. (Indicación a ser dada por el Profesor)
El informe debe estar correctamente compaginado de acuerdo al esquema
recomendado. La portada debe ser presentable y debe contener los siguientes datos:
a). Nombre de la institución
b). Facultad y Escuela Académica
c). Nombre del curso
d). Número del informe
e). Titulo del experimento
f). Nombre y apellido del alumno
g). Grupo
h). Nombre y apellido del profesor de laboratorio
i). Fecha de inicio y entrega del experimento
Al presentar el informe se debe tener en cuenta las siguientes
recomendaciones generales:
Los informes y documentos técnicos deben ser expresados en modo impersonal.
Deben tener orden, pulcritud y pensamientos lógicos.
Asimismo deben ser concisos, claros y convincentes.
Los informes normalmente tienen las siguientes divisiones principales:
a). Titulo del experimento
b). Introducción
c). Objetivos
d). Resumen del fundamento teórico
e). Relación de aparatos y equipos utilizados
f). Procedimiento seguido
g). Tabla de datos tomado
h). Cálculos realizados
i). Tabla de resultados
j). Gráficos y diagramas
k). Conclusiones
l). Observaciones y recomendaciones
m). Solución a trabajos o preguntas adicionales
n). Bibliografía.
3.1 Titulo del experimento
El informe debe presentarse en lo posible, mecanografiado o en manuscrito
con buena letra, debe contar con una carátula de presentación, con el titulo de la
experiencia, nombre del autor, fecha de entrega y grupo de laboratorio.
3.2 Introducción
Es un breve resumen de los motivos del trabajo.
3.3 Objetivos
Señala los propósitos del experimento. Estos deben ser precisos y si es necesario
deben ir numerados.

3.4 Resumen del fundamento teórico
Contiene una breve relación de las principales ecuaciones y técnicas usuales
relativas al propósito de la investigación.
3.5 Relación de Aparatos y Equipos utilizados
Detalla los equipos utilizados con los respectivos códigos de identificación, así
como las limitaciones. Asimismo, debe aparecer un esquema de la
disposición de los equipos e instrumentos durante el experimento.
3.6 Procedimiento seguido
El procedimiento seguido en el experimento debe ser expuesto en forma clara y
concisa; resaltando los pasos mas importantes y obviando si es necesario
algunos detalles sin importancia.
3.7 Tabla de datos tomados
Contiene los registros de datos preferentemente en los formatos preparados
adecuadamente y suministrados para cada experimento en particular.
3.8 Cálculos realizados
En las hojas de cálculos, para el primer juego completo de datos, deben
aparecer todos los cálculos efectuados, y este y los demás en una tabla de
resultados.
Si en los cálculos de los demás juegos de datos restantes, existiera alguna
precisión especial de criterio o de cálculo, debe ser detallado en el informe a
presentar.
3.9 Tabla de resultados
Resumen ordenado de los cálculos efectuados para todos los datos del
experimento.
Al igual que la Tabla de Datos es independiente y debe tener un formato o llenado
en formatos adecuadamente preparados.
Debe mostrar un cálculo típico completo, indicando las derivaciones requeridas
para llegar a las ecuaciones de cómputo de los datos.
3.10 Gráficos y Diagramas
Deben estar adecuadamente rotulados, dimensionados, evidencia de una buena
presentación. Simbología definida gráfica o matemáticamente, condiciones de
validez y sus limitaciones de uso. (Seguir la recomendación del ítem 4.0 de
instrucciones generales para el laboratorio), en el entendido que en algún detalle
del informe se hará referencia a gráficos y/o diagramas.
3.11 Conclusiones
Son un breve sumario y tabulación de los resultados obtenidos, con comentarios y
sugerencias.
Las conclusiones deben responder a los objetivos planteados para la realización
del experimento. Deben ser concisas y convincentes. Es conveniente mencionar
cifras, refiriendo a los gráficos y cuadros para mayor claridad.
Antes de dar conclusiones es necesario analizar los resultados, cuadros,
diagramas, modelos matemáticos existentes y valores referenciales dados por
otras experiencias.

Tener en cuenta los ítem 5.0, .5.1 y .5.2 de Instrucciones generales para el
laboratorio.
3.12 Observaciones y recomendaciones
Las observaciones y recomendaciones o sugerencias, de existir, deben ser
hechas al experimento motivo del informe, aquí se puede proponer
planteamientos para poder mejorar el experimento. Si hay algunas divergencias o
pareceres distintos se puede plantear, sustentando con resultados de discusiones
u otros argumentos lógicos.
3.13 Soluciones a trabajos o preguntas adicionales
El planteamiento de trabajos o preguntas adicionales es opcional y depende su
existencia del profesor de prácticas de laboratorio. De existir, su solución formará
parte del informe del experimento realizado.
3.14 Bibliografía
Los textos, revistas y otras publicaciones, así como información consultada en la
Web, para elaborar el informe, deben aparecer en la bibliografía preparada de
acuerdo a las especificaciones dadas por la técnica de fichaje, es decir: Autor,
Titulo del Libro, Edición, Lugar donde se edito, editorial, año de edición. Los
autores deben aparecer en estricto orden alfabético. En caso de consulta en la
Web: la página o dirección del portal web.
Las referencias o notas bibliográficas en el informe deben ir al final, en un
apéndice de citas, ordenadas en orden correlativo y de acuerdo a las técnicas de
fichaje. No es recomendable emplear citas al pié de página. Son un breve sumario
y tabulación de los resultados obtenidos, con comentarios y sugerencias.
4.0 ESTILO DE LA REDACCION DE INFORMES
Por lo general, el estilo gramatical más formal para los informes técnicos es el tiempo
pasado en tercera persona. En ciertas circunstancias puede emplearse la primera
persona.
Ejemplos de los dos estilos:
Tercera persona: La "U" demostró en el último clásico que es el mejor equipo de
fútbol del Perú.
Primera persona: Recomendamos al Alianza que para la próxima vez que
jueguen un clásico, lo hagan con más garra.
5.0 COMO ESCRIBIR UN INFORME TECNICO
Habiéndose planeado el informe, asegurándose el orden, se sugiere seguir las siguientes
etapas:
− Escribir el informe de una sola vez.
− La escritura deberá ser rápida, de acuerdo a como vengan las ideas.
− Evitar de corregir frases inmediatamente después de escribirlas.
− Corregir las ideas en una segunda vuelta.
− Deberá cuidarse de mantener un balance adecuado entre las secciones del informe.
− Criticar el informe desde el punto de vista del lector.
− Las conclusiones deben satisfacer el objetivo planteado y no deberán excederse de
o que se menciona en la introducción.

ρ
µ
=ν
Un informe bien escrito debe ser breve, conciso y lógico, debe permitir al lector enterarse
de los hechos con claridad y con mínimo esfuerzo.
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS: VISCOSIDAD
1.0 INTRODUCCION
La viscosidad es una propiedad de los fluidos, la cual representa la resistencia que este ofrece a
cambiar de forma o ha moverse, encontrándose sometido a esfuerzos de corte: Dicha resistencia se
debe a la cohesión de las partículas que componen el fluido que ejerce una fuerza interna que
perturba el movimiento o el cambio de forma.
2.0 OBJETIVO
Obtener experimentalmente, la variación de la viscosidad de los fluidos incompresibles con la
temperatura.
3.0 BREVE FUNDAMENTO TEORICO
La viscosidad es la propiedad de los fluidos que determina la resistencia al movimiento.
Se ha encontrado que el esfuerzo de resistencia, τ, en el caso de un flujo laminar, es proporcional al
gradiente de velocidad,
∂
∂
v
y
, y de esta manera se cumple que:
…………………….. (1)
Donde “µ” se define como el coeficiente de viscosidad dinámica del fluido.
En la Mecánica de Fluidos se considera también otro parámetro, denominado viscosidad
cinemática, que se expresa como:
…………………….. (2)
Donde ρ = densidad del fluido
Conociendo que la propiedad de la resistencia viscosa de los fluidos incompresibles cambia en
relación inversa con la variación de la temperatura y puede determinarse de diferentes formas:
a) Mediante la aplicación de tablas y gráficos. Ver grafico N° 1
b) A partir de expresiones analíticas. Por ejemplo para el caso del agua se tiene la siguiente
expresión:
2
0.000221t+0.0337t+1
0.0178
=ν …..…… (3)
donde “ν” es la viscosidad cinemática en Stokes y “t” es la temperatura en °C.
c) Utilizando dispositivos denominados viscosímetros, que pueden ser de varios tipos, los cuales
difieren por su estructura y tipo de funcionamiento. Los más conocidos son los viscosímetros
rotacionales y los capilares
d) A partir de métodos semiempíricos en el laboratorio como por ejemplo, a partir de la resistencia
“F” al asentamiento que experimenta una esfera durante su descenso en el seno de un líquido,
según muestra la figura Nº 1
y
v
∂
∂
µ=τ

Figura N° 1
Si el peso de la esfera se iguala a la resistencia "F" se obtiene en forma indirecta la viscosidad
del fluido, conociendo previamente que CD es función del número de Reynolds.
3.1 CALCULO ANALITICO DE LA VELOCIDAD DE CAIDA
El método de determinación de la viscosidad indicado en el Ítem 3-d conocido como el
método de Sedimentación, será el utilizado en la presente práctica de laboratorio.
La resistencia F precisada puede escribirse:
F =
1
2
ρ V² A CD, la resistencia de fluido al asentamiento de la esfera…………(4)
Siendo el peso de la esfera sumergida:
G =
π
6
D³ (ρs - ρ)g , el peso sumergido de la esfera…………………..(5)
Donde:
V : Es la velocidad de descenso de la esfera en el fluido.
A : Es el área proyectada de la esfera = πD²/4
CD : Coeficiente de arrastre del cuerpo en el seno de lfluido
D : es el diámetro de la esfera.
g : gravedad.
ρ : Densidad del fluido.
ρs : Densidad de la esfera
Igualando F y G expresado en las ecuaciones (4) y (5) se obtiene:
V² =
( )4
3
D
- g
C
s
D
ρ ρ
ρ





 ………………….............. (6)
Considerando las restricciones de la expresión de la ecuación (6) para CD puede ser:
CD =
24
R
3
R
+ 0,341/2
+ , Valida entre los límites de 0.5 < R < 2 x 103
o, también, podría ser:

CD =
24
R
; Si R < 0,5
CD = 0,4 ; Si R > 2 x 10³
Con los valores de " V" obtenidos en el Laboratorio y la ecuación (6) se puede obtener la
viscosidad para cada caso que cumpla con las restricciones, usando la ecuación (7).
Siendo: R =
V D
υ
………………………….………….. (7)
υ: Coeficiente de Viscosidad Cinemática
R: Número de Reynolds
4.0 EQUIPO DE TRABAJO
− Fluido de ensayo (Aceite de grado conocido, agua, etc)
− Tubos de prueba ( 04 ), o tubo de acumulación visual
− Mechero o fuente de calor
− Termómetro
− Cronómetro
− Regla graduada
− Esferitas
− Esferitas
5.0 PROCEDIMIENTO
5.1 PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO
En cada una de las probetas o en el tubo de acumulación visual, debe colocarse una
muestra de fluido, con la ayuda de la fuente de calor y el termómetro se conseguirán afinar
cuatro o más temperaturas diferentes, enseguida se introduce una esfera y se mide la
velocidad de descenso.
Se recomienda tomar los datos y registrar en un cuadro el número de prueba, la
temperatura del fluido, el tiempo del asentamiento de las esferas.
Tomar información para determinar los pesos específicos del fluido de prueba y de las
esferas.
5.2 PROCEDIMIENTO DEGABINETE
Con las consideraciones del ítem 2.0 y las precisiones del ítem 3.0, en base a los datos
obtenidos, determinar la velocidad de caída respectiva de las esferas y el número de
Reynolds. Plotear los resultados en el Grafico N° 1
6.0 DATOS Y SU PRESENTACION
Según indicaciones del Ítem 3-7 de redacción de informes, los datos obtenidos según procedimiento
deben ser registrados en formatos similares a las Tablas N° 1 y N° 2.
Tabla N° 1
Información para determinar la densidad del fluido y de las esferas
Peso de la probeta vacía
Volumen inicial de agua en la probeta V1 (ml)
Peso de (la probeta + V1)
Peso de (la probeta + V1 + 10 esferas)
Volumen final de agua incluido 10 esferas

Volumen de aceite en la probeta V2 (ml)
Peso de (la probeta + V2)
Registrar:
Distancia recorrida ⇒ h =
Diámetro de las esferas ⇒ D =
Datos de tiempo demorados en recorrer ⇒ h =
Tabla N° 2
Registro de información del Laboratorio “Viscosidad”
Ensayo
N°
Temperatura
°C
Tiempo (seg)
t1 t2 t3
1
2
3
4
5
7.0 CÁLCULO Y PRESENTACION DE RESULTADOS
Ver Ítem 3.8 y 3.9 de redacción de informes, complementar con el Ítem “2.0 d” de experimentos de
laboratorio de Mecánica de Fluido y Ingeniería Hidráulica, y los resultados de todos los cálculos se
deben presentar en un formato similar a la tabla N° 3.
Tabla N° 3
Resultados de cálculos del Laboratorio “Viscosidad”
Exp. N° T (°C) V (m/s) µ (Kg/m.seg) ν (m2
/seg) x 10-6
N° Reynolds
1
2
3
4
5
8.0 CONCLUSIONES
En base a los datos, cálculos y gráficos que sirven de sustento para comprobar el principio teórico,
establezca las conclusiones pertinentes, según las indicaciones del ítem 3.11 de “Redacción de
Informes”.
9.0 CUESTIONARIO
1) Dé la definición de fluido newtoniano
2) Deducir las dimensiones de la viscosidad dinámica y la viscosidad cinemática de un fluido
newtoniano.
3) Utilizando la formula analítica (3) que relaciona la viscosidad y la temperatura, que se da en el
párrafo 3b) de la presente guía, trace la curva correspondiente en el gráfico adjunto.

Grafico N° 1
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS: TENSION SUPERFICIAL
1.0 INTRODUCCION
La propiedad por la cual la superficie de un líquido actúa como una membrana estirada, se
denomina Tensión Superficial.
La Tensión Superficial existe en la superficie de un líquido expuesto al aire es debida a la atracción
intermolecular que la masa del líquido ejerce sobre aquellas moléculas situadas en la superficie.
Mientras que las moléculas situadas en el interior de la masa líquida son atraídas con fuerzas reales
por las que las rodean, esto no sucede con las moléculas de la capa superficial, pues están
expuestas a atracciones de parte del aire y del líquido considerado; estas atracciones son diferentes
y no se equilibran, originando un estado de tensión en toda la superficie libre del líquido.
A la Tensión Superficial se deben diversos fenómenos tales como el exceso de presión, por encima
de la atmosférica, creada dentro de gotas y burbujas, la transformación de un chorro líquido en
gotas, la capilaridad, etc.
2.0 OBJETIVO
El objetivo del presente laboratorio está dirigido a la obtención experimental de la relación tensión
superficial versus la temperatura.
3.0 BREVE PRINCIPIO TEORICO
La TENSION SUPERFICIAL se explica por el hecho que la resultante de las atracciones que ejercen
sobre una molécula superficial las moléculas próximas, se halla dirigida hacia el interior del
LIQUIDO. A este fenómeno se debe que una pequeña masa líquida adopte la forma esférica: la
superficie libre del líquido se comporte como si el mismo estuviera contenido en una finísima
membrana elástica, y ello explica que ciertos insectos puedan andar sobre el agua y que una aguja u
otro objeto ligero puesto delicadamente sobre el líquido no se hunda.
La tensión superficial del agua es dos veces superior a la del aceite, pero basta con agregar al
liquido pequeñas proporciones de detergente para disminuya considerablemente.
Valores de TENSION SUPERFICIAL del agua a diferentes temperaturas, se muestra en la Tabla
B-1. Es necesario precisar la influencia de la Tensión superficial en el fenómeno de capilaridad como
parte del informe.
Detalle de la formación de una gota

Figura N° 1
3.1 Análisis para el experimento
Si se hecha en un tubo de diámetro D (un
gotero, ver fig. N° 1) un liquido cuya
Tensión Superficial representada por G,
aparece en su extremo una gota que se
va engrosando, como si fuese sostenido
por un saco elástico hasta que su peso P
es bastante grande, cerrándose los
bordes de contacto ABA, se forma gota,
ver figura N° 2.
Hasta el instante de inminencia de cierre
del borde de contacto el peso “P” está
sostenido por la Tensión Superficial “G”
que se ejerce sobre la superficie ABA de
contacto, cuya expresión es:
P = πDσ ……………(1)
Para esta situación comprende las leyes
siguientes:
a. Para un mismo líquido y orifico, siendo
la temperatura constante; todas las
gotas tienen el mismo peso.
b. El peso de las gotas para un mismo
líquido es proporcional al diámetro del
orificio y a la tensión superficial
3.2 Análisis del fenómeno
La figura N° 3, muestra la formación de
una gota en diferentes instantes y se
puede decir que la tensión superficial
ejerce un efecto en dirección vertical
hacia arriba a lo argo de todo el contorno
de la circunferencia del orificio del gotero,
sosteniendo el peso de la gota de agua
hasta el instante que este peso lo supera,
por lo que cae
La estática de fluido plantea que:
a. La presión en un plano horizontal en
la masa de un fluido es la misma.
b. La presión en un punto de la masa
de un fluido es la misma en todas las
direcciones.
Condición que se presenta en la
formación de una gota según se
plantea.
Suponiendo que la figura N° 4 nos
representa el instante de la formación
de la gota, la expresión que relaciona la
TENSION SUPERFICIAL “σ” y al peso
“P” de fluido que forma la gota es:
P = σ 2πr cosα ……………… (2)
Donde:
D
BA
A B
Figura N° 2
Detalle de la formación de una gota por un tubo
de diámetro pequeño (gotero). Situación I
corresponde a inicios. Situación II inminente
caída, Situación III gota formada
D : Diámetro del orificio
BA
1
2
3
4
Figura N° 3
Formación de una gota en diferentes
instantes desde su inicio

σ 2πr cosα es la fuerza a lo largo de la
circunferencia ABA del orificio como
realmente Lα = 0, cosα = 1
Además:
2
D
r = , las ecuaciones (1) Y (2) son
iguales.
Por lo que:
D
P
π
=σ ……………….. (3)
Donde:
σ : Tensión Superficial del fluido
líquido a determinar
P : Peso de una gota de fluido
D : Diámetro del orificio del gotero
A B
D
A B
Diametro
del
orifico
Gota
formada
α
σ2πr
σ2πrcosα
Figura N° 4
Presentación esquemática del efecto de
tensión superficial
− Balanza
− Termómetro
− Gotero
− Recipiente para contener el fluido líquido y otro vacío.
− Mechero o fuente de calor
− Vernier
− Fluido líquido (agua, aceite, etc.).
NOTA: En el informe se debe presentar un croquis del equipo instalado y accesorios.
5.0 PROCEDIMIENTO
− Verificar el estado y la puesta a “cero” de los equipos e instrumentos.
− Tomar nota de la precisión de cada instrumento y que estos sean los mas adecuados.
− Realizar la tara del recipiente que recibirá las gotas del líquido del experimento.
− Medir el diámetro interior de la punta del gotero de la práctica.
− Registrar la temperatura del líquido en condición de ambiente.
− Con el gotero deposite con cuidado 20 gotas del líquido de la experiencia en el
recipiente tarado, determine el peso del total y por diferencia del peso del recipiente
vacío del peso de este con el agregado de las gotas y por el criterio de media aritmética
determine el peso de una gota .
− Aumente la temperatura del líquido y con el termómetro registre la nueva temperatura y
nuevamente agregue 20 gotas del líquido caliente al recipiente tarado, registre el peso

del conjunto y por diferencia del anterior peso, determine el peso de una gota con la
nueva temperatura.
− Repetir el procedimiento dos veces por cada participante de la práctica. Reunir todos los
datos en un cuadro.- La diferencia de temperaturas entre uno y otro juego de datos
debe ser entre 4 a 6 grados celsius, como mínimo.
5.2 PROCEDIMIENTO DE GABINETE
El trabajo en gabinete es referido a los cálculos con los datos obtenidos, conociendo el peso
de una gota del liquido del experimento correspondiente a cada temperatura registrada y el
diámetro del orificio de la punta del gotero; con la ecuación (3) se determina la tensión
superficial.
De esta manera se puede determinar la TENSION SUPERFICIAL del líquido para diferentes
temperaturas.
Según ítem 3.7 de Redacción de informes, los datos obtenidos según el procedimiento, deben ser
registrados en un formato similar a la tabla Nº 1.
Tabla N° 1
Registro de información del Laboratorio “Tensión Superficial”
Diámetro interior del gotero:
7.0 CALCULOS Y PRESENTACION DE RESULTADOS.
Ver ítem 3.8 y 3.9 de Redacción de Informes, complementar con ítem “2.0 d” de experimentos de
laboratorio de Mecánica de Fluidos e Ingeniería Hidráulica. Los resultados de todos los cálculos se
deben presentar en un formato similar a la tabla Nº 2 y en forma tabular y gráfica en donde se exprese
la relación temperatura (T ºC) versus tensión superficial (σ). Similar al formato de la figura Nº 5.
Tabla N° 2
Resultado de los cálculos del Laboratorio “Tensión Superficial”
N° de ensayo 1 2 3 4 5 6
Temperatura °C
Tara recipiente (gr)
Peso recipiente + agua (gr)
Peso de c/gota (gr)

σ
T°
Figura N° 5
Variación de la tensión Superficial con la Temperatura
8.0 CONCLUSIONES.
Informes”.
9.0 CUESTIONARIO
1. Se llena de líquido una pipeta de 5 cm³ que termina, en su parte inferior, con un cuentagotas
cuyo orificio es tal que cada gota de agua pura formada pesa 50 mg. El número de gotas que da
la pipeta al vaciarse es de 100 para el agua pura. Para una solución de alcohol del 20% da 175
gotas. ¿Cuales son las tensiones superficiales de estas disoluciones, en contacto con el aire?.
2. La Tensión Superficial varia notablemente con la temperatura. Si σ es la temperatura en grados
Celsius la Tensión Superficial se puede expresar por la relación:
σ = σ° ( 1 + aϕ )
σ° es la tensión superficial a una temperatura t1
ϕ es el incremento de la temperatura sobre t1
a siempre negativo viene dada por:
N° de ensayo 1 2 3 4 5 6
Temperatura °C
Tara recipiente (gr)
Peso recipiente + agua (gr)
Peso de c/gota (gr)

a
V
=
- ( m
2/3
∂ σ
∂ϕ
)
Vm : es el Volumen molar
a : tiene un valor práctico igual a -2,1 CGS
Compare sus valores experimentales gráficamente con la relación anterior.

1.0 INTRODUCCION
En la hidráulica de tuberías se manifiesta un gradiente de presiones en la dirección del flujo, como
resultado de la resistencia viscosa, que actúa en oposición al movimiento del fluido.
Una buena aproximación gráfica del gradiente de presiones en una tubería se obtiene mediante la
colocación de tubos piezométricos o manómetros, separados entre si por distancias conocidas; la
circulación del flujo en el interior de los tubos permite medir la presión interna en cada sección en la
forma de columna líquida o en unidades de presión; la diferencia de presiones entre dos piezómetros
dividida entre la distancia que los separa, indica la caída de la presión en la forma de pendiente
hidráulica.
2.0 OBJETIVO
Obtener en forma experimental la caída de presión entre dos puntos de una tubería.
3.0 BREVE PRINCIPIO TEORIA
Sea el elemento cilíndrico de fluido de densidad “ρ”, que se muestra en la figura Nº 1, sometido a una
aceleración a en la dirección “” y en el cual actúan únicamente las fuerzas del peso “W” y la presión
“p” (se supone el caso con viscosidad cero). Aplicando la segunda Ley de Newton:
∑ F = M a …………………………………………………………(1)
p ∆ ∆ ∆ ∆A - p +
p
A - Wsen = A a
∂
∂
α ρ∆

  






W = ρg ∆ ∆A
Luego la ecuación anterior queda:
-
p
- gsen = a
∂
∂
ρ α ρ
 
En el límite, cuando “z” tiende a cero: senα
∂
∂
=
z

y entonces sustituyendo en la ecuación
anterior se tiene:
(p + gz) = a
∂
∂
ρ ρ
  …………………….……………….(2)
Siendo la ecuación (2), la ecuación de Euler

Figura Nº 1
Para el caso de flujo uniforme ( a = 0 ) y régimen permanente, se tiene:
(p + gz) = 0
∂
∂
ρ

Que es igual a la expresión para condiciones hidrostática
donde:
p : presión
ρ : densidad del flujo
g : gravedad
z : distancia desde la superficie libre al punto considerado.
En la figura N° 2, suponiendo que se conoce la presión en el punto A, para determinar la presión en
el punto B es necesario sumar al valor de la presión en A los efectos de presión por la altura AB.
PB = PA + γhAB ………….(3)
AB
AB
h
PP
+=
γγ
PC = PD - γhCD ........…….(4)
CD
DC
h
PP
−=
γγ
A
γ
C
B
D
Figura N° 2
Si se supone conocido la presión en D, para determinar la Presión en C es necesario restar al valor
de la presión en D los efectos de la presión de la altura CD.
Las ecuaciones (3) y (4) expresan criterio de manometría. Para expresar la presión en m.c.a., si la
medida es en otro fluido, se utiliza la siguiente ecuación:
hmca = hf Sf ………………. (5)
Donde:
hf : Altura del fluido
Sf : Densidad relativa del fluido.

Entre otros criterios, la determinación del número de Reynolds nos indica el tipo de flujo,
expresado por la ecuación.
ν
=
VD
Re
Donde: V : Velocidad Media
D : Diámetro de la Tubería
ν : Viscosidad cinemática
Si:
R < 2000 Flujo Laminar
2000 < R < 4000 Flujo en transición
R > 4000 Flujo Turbulento
− Banco de tuberías
− Manómetro diferencial
− Vertedero triangular
− Linnímetro
− Termómetro
La figura N° 3 representa el equipo usado en el Experimento, se observar la línea de alturas
piezometricas, con apoyo de los piezómetros en los puntos 1 y 2.
Los puntos 1 y 2 están comunicados a través del manómetro diferencial por intermedio de
mangueras transparentes, usando los criterios de manometría expresados en las ecuaciones (3) y
(4), considerando la distancia “LO” al cero del manómetro diferencial se obtiene la siguiente
expresión:
R6.12
PP 21
=
γ
−
γ
R
Lo
P1/γ
P2/γ
Línea de altura
Piezométrica
Manómetro diferencial
Hg
1 2
00
L1-2
HLo
Li
Agua
BANCO DE TUBERIAS Vertedero
Figura N° 3

5.0 PROCEDIMIENTO
− Establecer un flujo en una de las tuberías.
− Medir el caudal con el vertedero midiendo Lo y Li , con el apoyo de su curva de
calibración.
− Precisar la lectura en el manómetro diferencial en las ramas izquierda y derecha, para
determinar la diferencia de las alturas manométricas (R).
− Registrar la temperatura.
− Establecer la lectura manométrica..
− Repetir todos los pasos con varios caudales diferentes.
5.2 PROCEDIMIENTO DE GABINETE.
− Calcule la diferencia de presiones entre las dos tomas.
− Obtener la velocidad media con el caudal y el área interior del tubo: con la viscosidad y el
diámetro del tubo obtenga el valor del número de Reynolds.
6.0 DATOS Y SU REPRESENTACION
Tabla N° 1
Registro de información del Laboratorio “Manometría”
Distancia entre los puntos de toma de presión :
Temperatura de agua :
Diámetro de la tubería:
N° Ensayo Li (cm) Lectura del manómetro HHg = Izq.-Der. (m) H = Lo – Li (cm)
Izq. (cm) Der. (cm)
01
02
03
04
05
Lo, Li : Lecturas en el vertedero
H : Altura del agua sobre le cresta del vertedero
deben presentar en un formato similar a la tabla Nº 2.

Tabla N° 2
Resultado de los cálculos del Laboratorio “Manometría”
N°
Ensayo
∆P
(Kg/m2
)
Q
(m3
/seg)
Vm
(m/seg)
N° Reynolds
δP
(Pa/m)
01
02
03
04
05
8.0 CONCLUSIONES.
Informes”.

EXPERIENCIA DE REYNOLDS
1.0 INTRODUCCION
El número de Reynolds relaciona las fuerzas de inercia respecto a las fuerzas viscosas,
determinando si el flujo es laminar o turbulento según su valor.
Este valor se aplica principalmente a flujo en tuberías o a cuerpos completamente inmersos en el
fluido con la finalidad que la superficie libre no necesite ser considerada.
2.0 OBJETIVO
Visualizar en el Laboratorio los estados del flujo en un conducto cerrado (tubería).
3.0 BREVE PRINCIPIO TEORIA
Para el estudio de los flujos resulta conveniente identificar las diferencias que existen en el
comportamiento del movimiento de los fluidos. Se admiten tres estados o regímenes de flujo
(Laminar, Transición y Turbulento); Osborne Reynolds (1833) tras ensayar en conductos cilíndricos
propuso un parámetro adimensional para identificar el tipo de regímen del flujo en una tubería.
R =
V L
υ
……………………… (1)
R : Parámetro adimensional, hoy conocido como número de Reynolds.
V : Velocidad media del flujo.
L : Dimensión característica normal al flujo, en el caso de tuberías es el diámetro D.
υ : Viscosidad cinemática.
Los valores críticos a partir del cual el flujo laminar se vuelve inestable, de acuerdo a los criterios de
diferentes investigadores van desde 2,000 (propuestos por Reynolds) hasta 40,000 (calculados por
Eckman). Sin embargo es usual aceptar dos limites: valores menores de 2,000 para el regímen
laminar y mayores de 4,000 para el turbulento; White, propone una serie de valores que describen
algunos aspectos de importancia del comportamiento del flujo:
0 < R < 1 : Mov. laminar "lento" altamente viscoso.
1 < R < 100 : laminar con fuerte dependencia del R.
100 < R < 10³ : laminar, útil en la teoría de la capa límite.
10³ < R < 104
: transición a la turbulencia.
104
< R < 106
: turbulento, moderada dependencia del R.
106
< R < ∞ : turbulento con débil dependencia del R.
Los flujos viscosos se pueden clasificar en laminares o turbulentos, teniendo en cuenta la estructura
interna del flujo. En un régimen laminar, la estructura del flujo se caracteriza por el movimiento de
láminas o capas. La estructura de flujo es un régimen turbulento por otro lado, se caracteriza por los
movimientos tridimensionales, aleatorios, de las partículas del fluido, superpuestos al movimiento
promedio.
En un flujo laminar no existe un estado macroscópico de las capas de fluido adyacentes entre si, Un
filamento delgado de tinta que se inyecte en un flujo laminar aparece como una sola línea; so se
presenta dispersión de la tinta través del flujo, excepto una difusión muy lenta debido al movimiento
molecular. Por otra parte, un filamento de tinta inyectado en un flujo turbulento rápidamente se
dispersa en todo el campo de flujo; la línea de colorante se descompone en una enredada maraña
de hilos de tinta. Este comportamiento de flujo turbulento se debe a las pequeñas fluctuaciones de
velocidad superpuestas al flujo medio de un flujo turbulento; el mezclado macroscópico de partículas
pertenecientes a capas adyacentes de fluido da como resultado una rápida dispersión del colorante.

El filamento rectilíneo de humo que sale de un cigarrillo expuesto a un ambiente tranquilo, ofrece
una imagen clara del flujo laminar. Conforme el humo continua subiendo, se transforma en un
movimiento aleatorio, irregular; es un ejemplo de flujo turbulento.
Los métodos de análisis también son diferentes para un flujo laminar que para un flujo turbulento.
Por lo tanto, al iniciar el análisis de un flujo dado es necesario determinar primero si se trata de un
flujo laminar o de un flujo turbulento.
4.0 EQUIPOS DE TRABAJO
− Tanque de paredes y tubo transparentes (D. int.= 13 mm). Ver figura N° 1
− Termómetro
− Depósito
− Cronómetro
− Balanza de precisión
− Colorante
5.0 PROCEDIMIENTO
− Establecer un caudal en el tubo transparente.
− Visualizar el comportamiento del flujo mediante la traza del colorante añadido a la
entrada del tubo.
− Medir el caudal por el método gravimétrico. (Registrar tiempos y pesos)
− Establecer otro caudal y repetir la observación y registro.
− Consulte al profesor.
Ingreso del agua Salida del agua
h1
h2
Colorante
Figura N° 1
5.2 TRABAJO DE GABINETE
De la Tabla B1-Propiedades de los fluidos, del laboratorio “Tensión Superficial”, para la
temperatura de ensayo obtener el valor correspondiente a la viscosidad cinemática.
Para determinar la velocidad media del flujo utilizar la ecuación (2)

V =
4 (Peso medido)
D x Tiempo x
2
π γagua
………………………. (2)
γagua = Peso Específico del agua
D = Diámetro interior = 13 mm.
Con el valor del diámetro interior del tubo transparente y los datos determinados en las
indicaciones obtener el número de Reynolds utilizando la ecuación (1)
Tabla N° 1
Registro de información del Laboratorio “Experiencia de Reynolds”
N°
de Ensayo
Peso del
Caudal (gr)
t
(seg)
∆h
(cm)
Observación
01
02
03
04
05
7.0 CALCULOS Y PRESETACION DE RESULTADOS
Para cada V calcule el número de Reynolds, teniendo en cuenta la viscosidad como función de la
temperatura. Prepare en un papel bond A4 a escala conveniente “
γ
∆P
vs Reynolds”, los valores de
∆P deben ser indicados por el profesor en cada uno de los ensayos.
Tabla N° 2
Resultado de los cálculos del Laboratorio “Experiencia de Reynolds”
N°
De Ensayo
Peso del
Caudal (gr)
t
(prom.)
V
(m/s)
Re
01
02
03
04
05
Compare sus resultados analíticos con la observación en la práctica.
8.0 CONCLUSIONES

Informes”.
CALIBRACION DE ORIFICIO DE AFORO EN CANAL
1.0 INTRODUCCION
El estudio de propiedades hidráulicas en orificios implica deducir las características que definen
propiedades tales como gasto, velocidad, perfiles de chorro, etc.; tomando en cuenta las siguientes
variables:
− Tipo de orificio (si se ubica en canal, tanque o tubería).
− Forma del orificio (circular rectangular, etc).
− Tipo de pared (gruesa, delgada).
− Aditamento, por ejemplo un tubo corto.
− Conducciones de de trabajo.
Las compuertas hidráulicas son aberturas practicadas en las estructuras hidráulicas para permitir
el paso de agua y que incluyen por lo general medios para regular su gasto afluente, condición
que tienen las propiedades hidráulicas de los orificios, que pueden ser de descarga libre o
sumergida.
Ciertas compuertas de control en canales pueden llamarse compuertas bajo flujo, debido a que el
agua pasa por debajo de la estructura. Al diseñar tales compuertas se debe tener en cuenta la
relación altura-descarga y la distribución de la presión sobre las superficies de la compuerta para
diversas posiciones de esta.
2.0 OBJETIVO
Obtener los coeficientes de corrección de un orificio .
Cv = Coeficiente de velocidad
Cc = Coeficiente de contracción
Cg = Coeficiente de gasto
3.0 EQUIPO
− Canal de pendiente variable
− Compuerta plana
− Rotámetro
− Limnímetro
− Wincha
4.0 FUNDAMENTO TEORICO
Se denomina orificio a una abertura practicada en la pared o el fondo de un depósito, pueden ser
circulares, cuadrados, rectangulares, etc. de acuerdo a su forma y, pueden ser de pared delgada o
de pared gruesa sí
a
ε
< 1 ó
a
ε
> 1, donde “ε “es el espesor de la pared del depósito y “a “
es la mitad de la menor magnitud del orificio. Ver figura Nº 1 A) y B).
La aplicación de la ecuación de Bernoulli entre la superficie de aguas arriba y aguas abajo del
orificio permite obtener la expresión de la velocidad del flujo que sale por el orificio:
V = 2 g H ……………………………….(1)
donde:

V = Velocidad del chorro a través del orificio, ésta se considera ideal porque en la
aplicación de la ecuación de Bernoulli no se han considerado las perdidas de
carga.
H = Es la carga de agua antes del orificio, medida desde la superficie libre hasta
el centro de gravedad del área del orificio. Ver figura Nº 1 E).
g = Aceleración de la gravedad.
4.1 COEFICIENTE DE CORRECCION DE VELOCIDAD CV .
La Velocidad Real VR de chorro que descarga por el orificio, está afectada por el borde de
la sección de paso, el estrangulamiento de las líneas de corriente, la tensión superficial,
viscosidad y otros parámetros que son relativos al movimiento. Ver figura Nº 1 D).
La Velocidad Real VR es menor que la Velocidad Ideal V; a la relación VR/V = Cv
se le denomina Coeficiente de velocidad, su valor se encuentra entre 0.9 y 0.98,
dependiendo de la magnitud del número de Reynolds, (cuando R > 120,000 ,
C ≈ 0.98).
La relación de velocidades da lugar al coeficiente de velocidad:
tV
V
C
R
V = ….……………… (2)
4.2 COEFICIENTE DE CORRECCION DE AREAS Cc .
Las partículas líquidas al aproximarse hacia la salida de las descarga siguen trayectorias
curvilíneas, las que se aprietan y entrecruzan al abandonar el orificio dando lugar
a una contracción cuya área (denominada área real) es menor que la del orificio (área
ideal). La relación de áreas da lugar al coeficiente de contracción Cc . Ver figura N° 1-D,
donde a>e
Cc =
A l
A
Rea
Ideal
………………….. (3)
4.3 COEFICIENTE DE CORRELACION DE CAUDALES Cg .
Diferentes investigadores han demostrado que:
Cg = Cv Cc ……………………………..(4)
donde a "Cg" se le denomina Coeficiente de gasto o de corrección de caudales.
4.4 VALORES DE LOS COEFICIENTES Cg, Cv, Cc .
Para valores de Reynolds menores de 120,000 los coeficientes de corrección toman sus
valores más pequeños, mientras que, para los Reynolds que corresponden a la
turbulencia plena, es decir: R > 120,000, esos se hacen constantes. (Ver figura de Cv,
Cc, Cg .)

Figura N° 1
5.0 PROCEDIMIENTO
5.1 PROCEDIMIENTO DE LA PRACTICA
− Establecer un caudal en el canal (medir con el rotámetro ) y esperar que el nivel de la
superficie de agua (H) se haga constante.
− Aguas abajo del orificio, a la distancia de
5
3
de “a”, medir la profundidad "e" de la
lamina de agua que sale del orificio. ("e" es la profundidad contraída y e < a).
− Con los limnímetros medir las profundidades H y e de aguas arriba y aguas abajo del
orificio.
− Con diferentes caudales repetir el procedimiento.
− También debe medirse la temperatura del agua.
5.2 PROCEDIMIENTO DE GABINETE .
Con los datos de la práctica se puede obtener:
− La velocidad teórica con la ecuación (1)
− Los valores de VReal son obtenidos con QReal registrados por el rotámetro dividido entre
el área real (producto del ancho del canal por e altura contraída).
− El valor del coeficiente de corrección de velocidades:
C =
V
V
v
R
ideal

− Los coeficientes de contracción:
C =
e
a
c
− Los coeficientes de gasto:
Cg = Cv Cc
− Los valores del Reynolds de la descarga del orificio computadas del producto
de VReal por “ e,” dividido entre la viscosidad cinemática del agua.
Con los datos y los resultados prepare un gráfico de las siguientes relaciones:” Cv, Cc y Cg vs.
Reynolds”; luego el gráfico de “H vs e” y “
H
a
vs R”, es decir, tres gráficos en total.
Temperatura del agua:
a = 3 cm.
Ancho del canal: bO = 30 cm.
Tabla N° 1
Registro de información del Laboratorio “Calibración de orificios de aforo en canal”
N° de Ensayo Qr = (m3
/h) Hi (cm) Yc (cm)
01
02
03
04
05
8.0 CALCULOS Y PRESENTACION DE RESULTADOS
Tabla N° 2
Resultado de los cálculos del Laboratorio “Calibración de orificios de aforo en canal”
N°
Ensayo
Q
(m3
/s)
H
(m)
YC
(m)
Vi
(m/s)
Vr
(m/s)
CV CC Cg R
01
02
03
04
05
9.0 CONCLUSIONES
Informes”.

CALIBRACION DE ORIFICIO DE AFORO EN TANQUE DE ORIFICIO
1.0 INTRODUCCION
El estudio de propiedades hidráulicas en orificios implica deducir las características que definen
propiedades tales como gasto, velocidad, perfiles de chorro, etc.; tomando en cuenta las siguientes
variables:
− Tipo de orificio (si se ubica en canal, tanque o tubería).
− Forma del orificio (circular rectangular, etc).
− Tipo de pared (gruesa, delgada).
− Aditamento, por ejemplo un tubo corto.
− Conducciones de de trabajo.
Las compuertas hidráulicas son aberturas practicadas en las estructuras hidráulicas para permitir el
paso de agua y que incluyen por lo general medios para regular su gasto afluente, condición que
tienen las propiedades hidráulicas de los orificios, que pueden ser de descarga libre o sumergida.
Ciertas compuertas de control en canales pueden llamarse compuertas bajo flujo, debido a que el
agua pasa por debajo de la estructura. Al diseñar tales compuertas se debe tener en cuenta la
relación altura-descarga y la distribución de la presión sobre las superficies de la compuerta para
diversas posiciones de esta.
Para un orificio practicado en una pared o en el fondo de un tanque, se detalla en el afán de
efectuar el experimento correspondiente
2.0 OBJETIVO
Obtener los coeficientes de corrección de un orificio en tanque de pared delgada.
Cv = Coeficiente de velocidad
Cc = Coeficiente de contracción
Cg = Coeficiente de gasto
3.0 EQUIPO
− Tanque de calibración de orificios
− Vertedero triangular de 15°
− Compas de Mecánico
− Limnímetro de columna de agua
− Limnimetro milimétrico
− Orificio de díámetro DT = 30.8 mm.
Ver figura N° 2
Se denomina orificio a una abertura practicada en la pared o el fondo de un depósito, pueden ser
circulares, cuadrados, rectangulares, etc. de acuerdo a su forma y, pueden ser de pared delgada o
de pared gruesa sí
a
ε
< 1 ó
a
ε
> 1, donde “ε “es el espesor de la pared del depósito y “a “
es el radio del orificio. Ver figura Nº 1 A9) y B).
La descarga de líquido a través del orificio puede ser libre, parcialmente libre o sumergido
(ahogado).
La aplicación de la ecuación de Bernoulli entre la superficie de aguas arriba y aguas abajo del
orificio permite obtener la expresión de la velocidad del flujo que sale por el orificio:

V = 2 g H ……………………………………..(1)
donde:
V = Velocidad del chorro a través del orificio, ésta se considera ideal porque
en la aplicación de la ecuación de Bernoulli no se han considerado las
perdidas de carga. (Velocidad ideal)
H = Es la carga de agua antes del orificio, medida desde la superficie libre
hasta el centro de gravedad del orificio. Ver figura N° 1 E).
g = Aceleración de la gravedad.
4.1 COEFICIENTE DE CORRECCION DE VELOCIDAD CV .
La Velocidad Real VR del chorro que descarga por el orificio, está afectada, por el borde
de la sección de paso, el estrangulamiento de las líneas de corriente, la tensión
superficial, viscosidad y otros parámetros que son relativos al movimiento, provocando
una sección menor al de la pared del tanque. Ver figura Nº 1 D)
La Velocidad Real VR es menor que la Velocidad Ideal V; entonces, a la relación VR/V =
Cv se le denomina Coeficiente de velocidad, su valor se encuentra entre 0.9 y 0.98,
dependiendo de la magnitud del número de Reynolds, (cuando R > 120,000; Cv ≈ 0.98).
La relación de velocidades da lugar al coeficiente de velocidad.
t
r
V
V
CV = …………………………..( 2)
4.2 COEFICIENTE DE CORRECCION DE AREAS Cc .
Las partículas líquidas al aproximarse hacia la salida de las descarga siguen trayectorias
curvilíneas, las que se aprietan y entrecruzan al abandonar el orificio dando lugar
a una contracción cuya área (denominada área real) siendo esta menor que la del orificio
(área ideal). La relación de áreas da lugar al coeficiente de contracción Cc . Ver figura
N° 1 D), donde: a > e
Cc =
A l
A
Rea
Ideal
……………………………..( 3)
4.3 COEFICIENTE DE CORRELACION DE CAUDALES Cg .
De otro lao, diferentes investigadores han demostrado que:
Cg = Cv Cc …………………………………..(4)
donde a "Cg" se le denomina Coeficiente de gasto o de corrección de caudales.
4.4 VALORES DE LOS COEFICIENTES Cg, Cv, Cc .
Para valores de Reynolds menores de 120,000 los coeficientes de corrección toman sus
valores más pequeños, mientras que, para los Reynolds que corresponden a la
turbulencia plena, es decir: R > 120,000, esos se hacen constantes. (Ver figura de Cv,
Cc, Cg .)

Figura N° 1
Esquemáticamente el equipo a usar en el experimento se muestra en la figura Nº 2
Hv
Vertedero
Li
Lo
H
Do
Dc
Figura N° 2

5.0 PROCEDIMIENTO
5.1 PROCEDIMIENTO DE LA PRACTICA
− Establecer un nivel constante en el Tanque de Calibración, controlado con el limnímetro
de columna de agua y determinar la altura ”H” considerado desde el nivel de la
superficie libre al eje del orificio o al centroide del área del orificio.
− Leer la carga de agua (hv) sobre el vertedero con el limnimétrico milimétrico.
− Establecer el Caudal Real (QR) con hv en la curva de calibración del vertedero (Gráfico
Nº 1)
− Con el compás mecánico, a la distancia comprendida entre 1.5 a 3 DT medir el diámetro
contraído Dc (diámetro real)
− Establecer los coeficientes medidos con los datos del Laboratorio:
Cc =
D
D
c
T
, Cg , Cv
5.2 PROCEDIMIENTO DE GABINETE.
Con los datos de la práctica en base a las indicaciones determinar el vaolor de “H” y con la
ecuación (1) determinar la velocidad teórica.
Con el Qr y Dc se obtiene la velocidad real Vr y con la relación de velocidades se obtiene el
coeficiente de velocidad Cv, y así mismo con la relación de Ac y At se obtiene el coeficiente
de contracción.
Colocar los valores experimentales Cv, Cc, y Cg en el gráfico Nº 2.
Do =
Tabla N° 1
Registro de información del Laborat. “Calibración de orificios de aforo en tanque de orificio”
N° de Ensayo H = (m) Dc (cm) HV (cm)
01
02
03
04
05

Tabla N° 2
Resultado de los cálculos del Laboratorio “Calibración de orificios de aforo en tanque de orificio”
N°
Ensayo
H
(m)
Dc
(m)
HV
(m)
Vt
(m/s)
Vr
(m/s)
Qt
(l/s)
Qr
(l/s)
01
02
03
04
05
8.0 CONCLUSIONES
− De la observación de los valores de “R” establezca el régimen del flujo.
− De la observación del gráfico Cc, Cv, Cg comente sus resultados.
− Comentarios adicionales.
Informes”.

DESCARGA A TRAVES DE VERTEDEROS
1.0 INTRODUCCION
Un vertedero de medición de caudales es una barrera que se coloca en una canalización sobre la
que escurre un flujo subcrítico.
De acuerdo a sus características los vertederos utilizados como herramientas de aforo ofrecen una
determinada relación empírica que facilita el estimado del caudal que vierte sobre la barrera.
2.0 OBJETIVO
Obtener experimentalmente la relación empírica de aforo de un vertedero de placa delgada,
montada sobre el canal de pendiente variable del Laboratorio. Las características de dicho vertedero
serán precisadas por el profesor de laboratorio en cada grupo.
Los vertederos pueden ser de varias formas, de acuerdo a la sección de contacto del fluido y la
forma de la barrera. Así puede decirse, vertederos rectangulares, trapeciales, triangulares, de pared
gruesa, de pared delgada, etc.
Sí el fluido que vierte sobre la barrera lo hace tocando una sola arista, el vertedero es de pared
delgada; por el contrario se llama de pared gruesa, si la toca en un plano.
La arista o plano de contacto del vertedero con el fluido recibe el nombre de cresta o corona. Sí el
nivel de aguas abajo del vertedero es superior al de la corona, se dice que el vertedero es ahogado;
de otro lado, sí éste es más bajo y la napa vertiente no se pega a la barrera se dirá que el vertedero
funciona con vena libre.
Se llama carga (h) sobre el vertedero a la altura de agua sobre el plano horizontal que pasa sobre la
corona y cuya medida se hace a una distancia 4h de aguas arriba del vertedero, como prevención
para evitar el efecto de la depresión superficial que realiza el rebose sobre la coronación. En rigor,
debe utilizarse como carga efectiva sobre el vertedero la suma de Bernoulli de aguas arriba sobre el
nivel de la corona:
H = h +
V
2 g
2
………………………………(1)
En la práctica el valor del término cinético
V
2g
2
no se toma en cuenta; aunque esto sólo tiene
validez cuando la altura de barrera es muy grande con respecto a la carga.
Los filetes inferiores de la napa y los laterales, si el largo del vertedero es menor que el ancho del
canal de aproximación de aguas arriba del vertedero, ocasionan una contracción, como en los
orificios, la misma que puede ser completa o incompleta, siendo ésta uno de los factores que deben
corregirse en la expresión empírica que relaciona la carga de aproximación h con el caudal Q.
La mayoría de las fórmulas que se han desarrollado tienen la forma general siguiente:
Q = C L Hn
………………………………….(2)
donde:
Q : es el caudal que pasa por el vertedero
C : es el coeficiente de descarga
L : es la longitud efectiva de la cresta del vertedero
H : es la altura medida con referencia al nivel de la cresta
n : es un exponente que depende de las características del vertedero.
Para los vertederos de escotadura triangular la expresión de aforo tiene la forma siguiente:

Q = C H tan
2
n θ




 ……………………. (3)
donde, θ es el ángulo de la escotadura.
Como dato auxiliar de comparación se puede tomar el trabajo del Georgia Institute of Technology,
que sugiere:
C =
Q
QGIT
real
teorico
Q =
2
3
L 2 g Hteorico
3
siendo:
Q real = el obtenido en el rotámetro
Para el vertedero triangular:
Q teórico =
8
15
2g tan
2
H
5
2
θ




 …………………....(4)
Como caso particular, se tienen los vertederos rectangulares con contracciones laterales, donde la
expresión general tiene la forma:
Q = C Le Hn
…...…………………..(5)
donde:
Le es la longitud efectiva = L - 0.1 NH
N el número de contracciones
H la carga
4.0 EQUIPO UTILIZADO
− Canal de pendiente variable
− Limnímetros
− Rotámetro
− Cronómetro
− Vertedero de contracción
5.0 PROCEDIMIENTO
− Medir las características del vertedero (“L” ancho de la cresta, “p” altura del piso a la
cresta, “B” ancho del canal y “ Le” longitud efectiva). Figura N° 1
− Establecer en el canal del laboratorio un flujo subcrítico.
− Con el rotámetro medir el caudal del flujo.
− Con el limnímetro tomar el nivel de aguas arriba del vertedero
− Repetir el procedimiento para seis caudales.
H
HT
p

Figura N° 1
5 2 PROCEDIMIENTO EN GABINETE
Con los datos obtenidos en la práctica adecuándolos a las ecuaciones correspondientes,
según características del vertedero, determinar el caudal que vendría a ser el teórico. Con
los datos obtenidos anteriormente, prepare el gráfico C vs H/p
L = Le = p = θ =
Tabla N° 1
Registro de información del Laboratorio “Descarga a través de vertederos”
N° de Ensayo Qr (m3
/h) HT (cm) H (cm)
01
02
03
04
05
06
7.0 CALCULOS Y PRESENTACION DE RESULTADOS
Tabla N° 2
Resultado de los cálculos del Laboratorio “Descarga a través de vertederos”
N°
Ensayo
HT
(cm)
p
(cm)
H
(cm)
Q
(l/s)
C
01
02
03
04
05
06
8.0 CONCLUSIONES
Informes”.

CALIBRACION DE VERTEDEROS POR EL METODO GRAVIMETRICO
1.0 INTRODUCCION.
Los vertederos se usan para medir caudales, en especial en canales y ríos, por lo general pueden
ser de forma triangular y rectangular, pueden ser de descarga libre o sumergidos, de pared
delgada o gruesa, con contracciones laterales o sin ellas.
Para ciertas geometrías, las mas simples y las mas usadas, el caudal se relaciona con la altura
aguas arriba del vertedero, información que referidos a varios caudales, sirve para elaborar la
curva de calibración.
2.0 OBJETIVO
Obtener experimentalmente la relación caudal versus carga sobre el vértice, para un vertedero
triangular de pared delgada.
3.0 BREVE FUNDAMENTO TEORICO
Consideremos un vertedero triangular de pared delgada, con ángulo de abertura, θ grados, por el
que descarga un cierto caudal, siendo H la carga o altura del agua sobre el vértice.
B)
θ
HLo
Vert edero
A)
Li
dy
y
H
Figura N° 1
La velocidad a la profundidad “y” : v = 2gy
entonces el caudal será Q = vdA = v x dy
0
H
∫∫
Por triángulos semejantes:
x
H - y
L
H
=
de donde : x =
L (H - y)
H

y entonces Q = 2gy
L
H
(H y) dy
0
H
∫ −
Considerando que
L
2H
tan
2
=
θ
e integrando se obtiene que:
Q =
8
15
2g tan
2
H
2.5θ




 ………………….( 1 )
Esta fórmula nos da el valor del caudal teórico debido a que la descarga a través del vertedero
depende de sus características propias, de la velocidad de aproximación, que es no uniforme, de
la contracción de la lámina vertiente, aireación, etc.
La fórmula general de la descarga es de la forma:
Q = C tan
2
H
nθ
………………………..( 2 )
Al proceso mediante el cual se obtiene esta relación entre H y Q para un vertedero en particular,
se le denomina calibración. Se debe tener en cuenta que el valor de H debe ser mayor de 8 mm.
para evitar efectos de adherencia.
4.0 EQUIPO
− Vertedero de escotadura triangular con abertura de 90º.
− Linnímetro.
− Balanza .
− Recipiente.
− Cronómetro.
− Termómetro.
− Banco de tuberías.
5.0 PROCEDIMIENTO
− Calibrar la balanza y pesar el recipiente vacío. (WR).
− Hacer la lectura del linnímetro colocando la punta de este sobre el vértice del
vertedero. (L0). Ver figura Nº 1 A)
− Abrir la válvula y establecer un flujo a través de una de las tuberías del banco.
− Colocar el recipiente a la salida del vertedero, recoger una cierta cantidad de agua ,
durante un cierto período de tiempo, (t) y luego pesar el conjunto. (Ww + WR). (Repetir
este procedimiento 3 veces.
− Hacer la lectura del linnímetro colocando la punta de éste, de forma que coincida
exactamente con la superficie del agua, aguas arriba del vertedero. (Li). Ver figura Nº
1 A).
− Medir la temperatura del agua. (Tº).
Repetir la prueba para varios caudales diferentes.
5.2 PROCEDIMIENTO EN GABINETE
Con la información obtenida adecuando a las características del equipo, usando la
ecuación (2) se obtiene el caudal teórico y por el método gravimétrico el caudal real.

Haciendo esta determinación para varios caudales se puede elaborar la curva de
calibración que le corresponde al vertedero usado.
Con los resultados obtenidos anteriormente, trace en un papel milimetrado la curva Q vs. H.
Temp. del agua =
Lo =
Wr (peso del recipiente) =
Tabla N° 1
Registro de información del Laboratorio “Calibración de vertederos por el Método Gravimétrico”
N° de Ensayo t (seg) W agua (gr) Li (cm)
01
02
03
04
05
06
7.0 CALCULOS Y RESULTADOS
Tabla N° 2
Resultado de los cálculos del Laboratorio “Calibración de vertederos por el Método Gravimétrico”
N°
Ensayo
W agua
(gr)
t
(seg)
Q
(cm3
/seg)
Q
(l/s)
H
(cm)
01
02
03
04
05
06
8.0 CONCLUSIONES
Informes”.

FUERZA SOBRE UNA COMPUERTA
1. 0 INTRODUCCION
Las fuerzas horizontales causadas por la presión sobre superficies que encierran al fluido,
aumentan linealmente con la profundidad, de modo que se tienen fuerzas distribuidas no uniformes
actuando sobre ellas. Las compuertas son equipos mecánicos para el control de flujo de agua y
mantenimiento en los diferentes proyectos de ingeniería, tales como presas, canales y proyectos
de irrigación. Existen diferentes tipos con una variada clasificación según su forma, función y
movimiento.
La determinación de la fuerza sobre la compuerta, se puede calcular por medio de la aplicación del
principio de impulso-momento.
2.0 OBJETIVO
El objetivo de la presente práctica es la determinación experimental de la fuerza ejercida por el
flujo sobre una compuerta deslizante montada en el canal de pendiente variable del laboratorio.
3.0 BREVE TEORIA
F
y1 v 1
a v2 y2
Figura Nº 1
Cuando se tiene una compuerta con un flujo por debajo de ella, la distribución de presiones sobre
ésta difiere de la que se tiene en el caso estático. En el caso dinámico parte de la altura de presión
hidrostática se manifiesta como carga de velocidad.
La determinación de la fuerza total que actúa sobre la compuerta puede hallarse a partir del
diagrama de distribución de presiones hidrodinámicas:
F = b p dh
y1
0
−
∫
a
donde:
b = ancho del canal
p = presión actuante sobre la compuerta

h = distancia de un punto de la compuerta respecto a su base.
Otra manera de determinar la fuerza que actúa sobre la compuerta es empleando las ecuaciones
de cantidad de movimiento y de continuidad:
La ecuación de cantidad de movimiento:
ΣF = ρQV, que para el caso de la figura Nº 1 seria
1
2
γb y1
2
-
1
2
γ b y2
2
- F = ρQ (v2 - v1) ……………………. (1)
La ecuación de continuidad:
Q = b v1 y1 = b v2 y2 ……………………………. (2)
Expresando v1 en función de v2 de la ecuación (2), reemplazando en (1) y despejando F se obtiene:
F = (y - y )
g b
2
(y + y ) -
Q
y
1 2 1 2
2
2
ρ
b y1








…………………..( 3 )
La ecuación Nº (3) nos permite determinar la fuerza en estudio sobre la compuerta
4.0 EQUIPO
− Canal de pendiente variable.
− Compuerta
− Rotámetro.
− Linnímetro
− Wincha.
5.0 PROCEDIMIENTO
5.1 PROCEDIMIENTO EN EL LABORATORIO.
− Medir la abertura de la compuerta “a”
− Establecer un flujo a través del canal.
− Medir el caudal.
− Medir los tirantes y1 e y2 . Ver figura Nº 1
− Repetir el procedimiento para cinco caudales diferentes.
5.2 PROCEDIMIENTO EN GABINETE.
Con los datos registrados en la práctica realice los cálculos correspondientes con la ecuación
(3).
Temperatura del agua:
a =
Ancho del canal: bO = 30 cm.

Tabla N° 1
Registro de información del Laboratorio “Fuerza sobre una compuerta”
N° de Ensayo Q = (m3
/h) y1 (cm) y2 (cm)
01
02
03
04
05
Tabla N° 2
Resultado de los cálculos del Laboratorio “Fuerza sobre una compuerta”
N°
Ensayo
Q
(m3
/s)
y1
(m)
y2
(m)
F
(N)
01
02
03
04
05
8.0 CONCLUSIONES
Informes”.

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