1. 1
Rev. 02/2014
PRÁCTICA Nº 06
COMPROBACIÓN DE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA Y DEL CENTRO DE
PRESIÓN
6.1. OBJETIVOS
 Demostrar experimentalmente la magnitud de la fuerza hidrostática ejercida sobre
una superficie sumergida
 Determinar la posición del centro de presión bajo varias condiciones de altura
6.2. GENERALIDADES
La presión absoluta es la que se mide en relación con el vacío perfecto, mientras que la Presión
manométrica es la presión de un fluido que hace referencia con la presión atmosférica.
La presión absoluta es la sumatoria de la presión atmosférica y la presión manométrica.
La presión hidrostática debida al peso de un fluido en reposo, puede ser medida con
diferentes metodologías, siendo una de ellas a través de la medición de su fuerza resultante
sobre una superficie sumergida en el fluido. La presión es sólo función de la profundidad que
se considere.
Fig. 2.1 Diferencia de presiones entre dos puntos.
6.3. SÍNTESIS TEÓRICA
Ecuaciones de Euler:
Para considerar un punto P se toma una forma prismática, en la cual la densidad es
 y la presión es P. Con un sistema de coordenadas elegido para conocer la
variación de la presión en cada una de las direcciones d los ejes x, y y z.

2. 2
Rev. 02/2014
Si la fuerza de cuerpo por unidad de masa de la partícula es M= Xi + Yj +Zk, el
equilibrio de las fuerzas en la dirección en x es:
0
2
1
2
1
















 Xdxdydzdydzdx
x
p
pdydzdx
x
p
p 
Con las debidas simplificaciones se obtienen:
X
x
p



Y
y
p



Z
z
p



Tomando en cuenta a la fuerza gravitacional, resulta:
0


x
p
 dxdzdy
y
p
p 








2
1
dxdydz
z
p
p 








2
1
dydzdx
x
p
p 








2
1
dxdydz
z
p
p 








2
1
dxdzdy
y
p
p 








2
1
dydzdx
x
p
p 








2
1
dx
dy
dz

3. 3
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0


y
p
 


g
z
p
Con lo cual se concluye que la presión varía solo en la dirección z, con lo cual:
dzgdzdp  
Aparato de comprobación de la presión hidrostática y el centro de presión: El equipo
consiste de un segmento de aro balanceado, pivotado en su centro y rígidamente
conectado a un dispositivo para pesar. El segmento de aro maquinado con precisión y va
montado dentro de un recipiente de agua construido enteramente de acrílico para facilitar
una completa observación, el cual puede ser nivelado mediante soportes roscados
ajustables.
El brazo equilibrado incorpora un platillo para las pesas suministradas y un contrapeso
ajustable. El empuje ejercido se determina con un sistema de palancas contra-
balanceadas, y un sistema de niveles de agua y un calibre de precisión de gancho o punto.
Fig. 2.2 Comprobación de Fuerza Hidrostática

4. 4
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Mediante la ecuación de cálculo de la altura del centro de presión:
3
12 hh
d


Además se puede definir lo siguiente con la Fig. (2.3)
h1: nivel anterior de agua
h2: nuevo nivel de agua
H: Nivel de agua encerado en el límite inferior de la superficie plana
a: altura de superficie plana vertical
b: ancho de superficie plana vertical
Y: Centro de gravedad de área de Presión cuando H > 5in
YCP: centro de presión cuando H > 5in
ā: diferencia del nivel de agua y el centro de presión
R: radio de elemento
WE: Peso experimental
Wc: Peso calculado
Fig. 2.3 Partes y dimensiones de aparato de comprobación de presión hidrostática
6.4. PRUEBAS A REALIZARSE
1. Determinar la Fuerza de Presión ejercida sobre una superficie plana vertical.
2. Analizar y comprobar el efecto de la Fuerza Hidrostática en un Sistema Estático.













5. 5
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6.5. INSTRUMENTACIÓN
 Aparato de Presión Hidrostática
 Nivel de burbuja
 Pesas (g)
 Recipiente
6.6. PROCEDIMIENTO
1. Se define el sitio a colocar el aparato de medición.
2. Nivelar el equipo con ayuda de los cuatro tornillos o soportes ajustables que se
encuentran en la placa de la base del equipo, de acuerdo con el nivel de burbuja a
ubicarse en cada lado.
3. Ubicar el nivel de burbuja en el punto de giro y dejarlo en esa posición durante toda la
realización de la práctica.
4. Añadir poco a poco agua al tanque hasta que la superficie libre toque la base del
cuadrante o superficie plana. Encerar el nivel de agua con la regleta ubicada en la
urna.
5. Establecer un nuevo nivel de flujo h2 con la regleta y el flujo, agregando agua en cada
nivel.
6. Cargar el portador de peso hasta que el cuadrante tome la posición de Referencia
inicial.
7. Determinar el nuevo nivel de agua con el calibre de gancho ó punto.
6.7. PROCESAMIENTO DE DATOS
El cálculo a realizar se divide en dos condiciones:
a) Superficie plana no sumergida en su totalidad: H > 5in
  ba
aH
FR *
2
2





 


b) Superficie plana completamente sumergida : H ≤ 5 in
3
*
2
3 a
aH
aH
Y



CPYHa 
aRd 
aH
aaHH
YCP
36
266 22




6. 6
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Y con estos datos obtenidos de YCP, Fr y d; se obtiene el WC correspondiente realizando
sumatoria de momentos igual a cero de la siguiente manera:
WC.X = d. FR
6.8. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
La tabla de resultados deberá contener el cálculo de la fuerza de Presión Resultante
sobre la superficie plana FR, el centro de Presión de la Fuerza medida desde la
superficie libre YP, ā, d, Wc y WE.
6.9. CONCLUSIONES
Conclusiones de la realización de la práctica, explicando el por qué de las posibles diferencias
entre los datos calculados en laboratorio y los reales.
Responder las siguientes preguntas:
1) ¿Qué Influye en la diferencia de valores obtenidos en el peso calculado?
2) ¿Qué fuerzas actúan sobre la curva de acero (superficie plana vertical y superficie
curva)?
3) Explique cómo es la distribución de presiones y realice un dibujo
6.10. BIBLIOGRAFÍA
 WYLE – STREETER, Mecánica de Fluidos, Octava Edición.
 SOTELO AVILA, Fundamentos de Hidráulica General, Vol. I.
b
H
FR *
2
2








3/2HYCP 
aRd 
CPYHa 

7. 7
Rev. 02/2014
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental
Nombre: Fecha:
Grupo:
PRÁCTICA No. 06: Comprobación de la Fuerza de Presión Hidrostática y del Centro de Presión
Datos iniciales:
b (in) =
a (in) =
R (in) =
x (in) =
Nº
H YCP WE FR
in m g g
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14