1. Introducción al Equipo
1.1 Visión General
El dispositivo de entrenamiento en hidrostática aborda la disciplina que estudia los fluidos en reposo, analiza los fenómenos provocados por la presión hidrostática y determina la influencia de las fuerzas. Este producto puede utilizarse para realizar experimentos en el campo de la estática de fluidos. Además, se incluyen unidades experimentales para el estudio de la acción capilar y la flotabilidad. Se miden la presión hidrostática y la tensión superficial. Asimismo, uno de los experimentos emplea un tubo de Pitot y un tubo de presión estática para analizar el componente de presión en un fluido en movimiento.
Con el fin de que las funciones y los procesos resulten claros a simple vista, tanto el tanque como el dispositivo experimental han sido diseñados con materiales transparentes. El tanque y las tuberías están fabricados íntegramente en plástico. El equipo cuenta con diversos instrumentos de medición que permiten determinar la presión y la diferencia de presión de los líquidos, tales como tubos de Pitot, tubos de presión estática, sensores de presión con pantalla digital, manómetros de doble tubo o manómetros diferenciales. La unidad de entrenamiento dispone de sus propias fuentes de suministro de aire y agua. El circuito cerrado de agua incluye un tanque de alimentación equipado con una bomba sumergible. También se incorpora un compresor de aire para generar presiones positivas y negativas, facilitando así la realización de experimentos con aire.
1.2 Características
(1) El equipo didáctico para el estudio de la estática de fluidos suele diseñarse de manera altamente intuitiva, permitiendo a los estudiantes observar directamente el comportamiento de los fluidos y diversos fenómenos físicos, tales como la presión, la flotabilidad y la distribución de la presión en fluidos estáticos. Este carácter intuitivo facilita a los estudiantes una mejor comprensión de los conceptos teóricos.
(2) El equipo incluye habitualmente múltiples configuraciones experimentales, lo que permite a los estudiantes verificar los conocimientos teóricos mediante la realización de operaciones prácticas. Por ejemplo, al ajustar el nivel del agua, modificar la densidad del fluido o utilizar recipientes de diferentes formas, los estudiantes pueden medir y registrar datos de manera directa, profundizando así su comprensión de los principios fundamentales de la estática de fluidos. 2. Parámetros técnicos
Alimentación de entrada: CA monofásica 220V ±10%, 50Hz
Dimensiones: 1810 mm × 870 mm × 2000 mm
Peso: 295 kg
3. Lista de componentes
3.1 Parte principal (1) Equipo de estática de fluidos
N.º
Nombre
1
Visualizador del manómetro de doble tubo
2
Tanque
3
Visualizador digital de presión
4
Sensor de presión
5
Tanque con bomba autocebante
6
Tubo de Pitot y tubo de presión estática
7
Manómetro de presión diferencial
8
Sección de tubería
9
Presión hidrostática del líquido
10
Recipiente a presión
11
Recipiente a presión
12
Manómetro de tubo de Bourdon
13
Manómetro de diafragma
14
Interruptor de encendido
15
Rueda universal
16
Diagrama esquemático del equipo de estática de fluidos
N.º
Nombre
1
Visualizador del manómetro de doble tubo
2
Tanque
3
Visualizador digital de presión
4
Sensor de presión
5
Tanque con bomba autocebante
6
Tubo de Pitot y tubo de presión estática
7
Manómetro de presión diferencial
8
Sección de tubería
9
Presión hidrostática del líquido
10
Recipiente a presión
11
Recipiente a presión
12
Manómetro de tubo de Bourdon
13
Manómetro de diafragma
14
Interruptor de encendido
15
Rueda universal
16
Diagrama esquemático del equipo de estática de fluidos
3.2 Parte principal (2) Medidor de presión hidrostática
N.º Nombre
1 Tanque de agua
2 Manija
3 Peso móvil
4 Pasador de tope
5 Bandeja de plástico transparente con esquinas y escala de nivel
6 Gancho deslizante
7 Bandeja para pesas
3.3 Parte principal (3) Dispositivo de la paradoja del agua en reposo
N.º Nombre
1 Manija de ajuste
2 Placa de escala
3 Eje óptico
4 Escala
5 Recipiente
3.4 Accesorios
N.º Nombre Cantidad
1 Contrapeso 2
2 Vaso medidor 1
3 Tinte 1
4 Llave hexagonal 1
5 Recipiente 4
N.º Nombre Cantidad
1 Vaso de rebose 1
2 Vaso medidor 1
3 Tinte 1
4 Bloque de carga 1
5 Bastidor 1
6 Dinamómetro 1
Este equipo se utiliza para el experimento de verificación del principio de Arquímedes.
N.º Nombre Cantidad
1 Compresor de aire 1
2 Tubería de aire 2
3 Cable de alimentación 1
4 Instrumento de prueba con conectores 1
N.º Nombre Cantidad
1 Tinte 1
2 Vaso medidor 1
3 Pesas 2
4 Demostrador del fenómeno de capilaridad (cinco tubos, cinco diámetros internos) 1
4. Lista de experimentos
Experimento 1: Prueba de presión del agua en diferentes tanques
Experimento 2: Prueba de presión hidrostática
Experimento 3: Prueba de presión con tubo de Pitot y tubo de presión estática en el sistema
Experimento 4: Verificación del principio de Arquímedes
Experimento 5: Verificación del principio de los vasos comunicantes
Experimento 6: Verificación del fenómeno de capilaridad
Experimento 7: Teoría del centro de presión (medidor de presión hidrostática)
Experimento 8: Centro de presión en un recipiente de agua en posición vertical (medidor de presión hidrostática)
Experimento 9: Centro de presión en un recipiente de agua inclinado (medidor de presión hidrostática)
Experimento 10: Centro de presión en un recipiente de agua posicionado a 90° (medidor de presión hidrostática)
Experimento 11: Prueba de presión con contrapeso (dispositivo de la paradoja hidrostática)
Experimento 12: Prueba de presión sin contrapeso (dispositivo de la paradoja hidrostática)
