d) Definir que es MetacentroMetacentro: Supngase un buque con volumen decarenaigual aV, y su centroen el punto.B. Si luego lo escoramos un ngulosin alterar el desplazamiento, entonces el centro de carena adoptar una nueva posicinB', tal como se muestra en la figura. La recta de accin del empuje que antes pasaba porBahora pasar porB', Prolongando esa recta hasta cortar el plano de lacruja, o dicho de otro modo a la recta de accin primitiva para cuando el buque estabaadrizado, tendremos en la interseccin de ambas rectas, el puntoM. La coordenada vertical de este punto variar con el ngulo de escora, pero para inclinaciones no mayores a 10 se pueden asumir como invariables y recibe el nombre demetacentro transversal inicial, o abreviadamente metacentro transversal.Dado que por definicin el metacentro se encuentra en la vertical del centro de carena del buque adrizado, bastar con conocer la distancia verticalBMpara fijar su posicin.Se demuestra que:

Donde: lEs el momento de inercia de lasuperficie de flotacincon respecto a su eje baricntrico longitudinal. VEs el volumen de carena.Resulta en la prctica ms cmodo referirse a la posicin vertical deMcon respecto a la lnea base de construccin, esto es, el segmento.tendremos entonces que.Dado quelyVvaran con el calado, entoncestambin, por tanto elRadio metacntrico ser un propiedad geomtrica de la carena o atributo de la misma. Lo propio ocurre con el segmentopor tal motivo se grfica en lascurvas de atributos de la carena derechala coordenada vertical segn el calado.

e) Detallar acerca del equilibrio de cuerpos parcialmente sumergidos estable, inestable e indiferenteLa estabilidad de un cuerpo parcial o totalmente sumergido es vertical y obedece al equilibrio existente entre el peso del cuerpo () y la fuerza de flotacin (F):

FF= W (en el equilibrio)Ambas fuerzas son verticales y actan a lo largo de la misma lnea. La fuerza de flotacin estar aplicada en el centro de flotacin (CF) y el peso estar aplicado en el centro de gravedad (CG). La estabilidad de un cuerpo parcialmente o totalmente sumergido es de dos tipos:ESTABILIDAD LINEAL ->Se pone de manifiesto cuando desplazamos el cuerpo verticalmente hacia arriba. Este desplazamiento provoca una disminucin del volumen de fluido desplazado cambiando la magnitud de la fuerza de flotacin correspondiente. Como se rompe el equilibrio existente entre la fuerza de flotacin y el peso del cuerpo ( FFW ), aparece una fuerza restauradora de direccin vertical y sentido hacia abajo que hace que el cuerpo regrese a su posicin original, restableciendo as el equilibrio. De la misma manera, si desplazamos el cuerpo verticalmente hacia abajo, aparecer una fuerza restauradora vertical y hacia arriba que tender a devolver el cuerpo a su posicin inicial. En este caso el centro de gravedad y el de flotacin permanecen en la misma lnea vertical.ESTABILIDAD ROTACIONAL ->Este tipo de estabilidad se pone de manifiesto cuando el cuerpo sufre un desplazamiento angular. En este caso, el centro de flotacin y el centro de gravedad no permanecen sobre la misma lnea vertical, por lo que la fuerza de flotacin y el peso no son colineales provocando la aparicin de un par de fuerzas restauradoras. El efecto que tiene dicho par de fuerzas sobre la posicin del cuerpo determinar el tipo de equilibrio en el sistema: Equilibrio estable: cuando el par de fuerzas restauradoras devuelve el cuerpo a su posicin original. Esto se produce cuando el cuerpo tiene mayor densidad en la parte inferior del mismo, de manera que el centro de gravedad se encuentra por debajo del centro de flotacin.

Equilibrio inestable: cuando el par de fuerzas tiende a aumentar el desplazamiento angular producido. Esto ocurre cuando el cuerpo tiene mayor densidad en la parte superior del cuerpo, de manera que el centro de gravedad se encuentra por encima del centro de flotacin.

Equilibrio neutro: cuando no aparece ningn par de fuerzas restauradoras a pesar de haberse producido un desplazamiento angular. Podemos encontrar este tipo de equilibrio en cuerpos cuya distribucin de masas es homognea, de manera que el centro de gravedad coincide con el centro de flotacin.

f) Detallar acerca del equilibrio de cuerpos totalmente sumergidos: sumergibles, dirigiblesLOS SUMERGIBLESLos sumergibles estn diseados para el uso a grandes profundidades. Necesitan ser capaces de hundirse y de flotar bajo el agua. Esto lo logran alterando su peso mediante un sistema de tanques de lastre que pueden contener agua o aire. Si los tanques de agua estn llenos, el peso de la embarcacin aumente. Si se expulsa el agua por medio de aire comprimido, el peso disminuye. Ajustando la cantidad de agua en los tanques, la flotacin de la embarcacin puede regularse con precisin.Los sumergibles constan de: Unimpulsor lateralque mueve el sumergible de lado a lado, unimpulsor vertical,que realiza pequeos ajustes en la posicin sobre la superficie marina, unpropulsor principal,el cual dirige el sumergible hacia delante o hacia atrs. Como habamos mencionado antes, de untanque de lastrey por ltimo delcompartimiento para la tripulacinque soporta las grandes presionesy mantiene en el interior la presin atmosfrica.

EL DIRIGIBLEEl dirigible posee una gran cubierta que crea un potente solevantamiento para elevar el considerable peso de la cabina, el motor, la hlice y los pasajeros. El interior de la cubierta contiene helio. ste es un gas ligero que reduce el peso del dirigible, de manera que sea igual a la fuerza de solevantamiento, produciendo as una flotacin neutral. Dentro de la envoltura hay compartimientos de aire llamados globos compensadores. Inyectando o expulsando el aire dentro de los globos compensadores, disminuye o aumenta el peso del dirigible y ste se eleva o desciende.El dirigible tambin posee propulsores, llamados tubos de ventilador (hlices) que lo conducen e impulsan a travs del aire, y que al girar ayudan en las maniobras de despegue o aterrizaje. Las aletas de cola y el timn pueden hacer que gire o que se incline mientras el dirigible flota en el aire. As, el dirigible viaja de un lugar a otro como si fuera una combinacin area del sumergible y el submarino.

g) Comentar acerca de la grfica para inmersin parcial Ft / H2 vs H /3 para inmersin total Ft vs 1/Ho Tabla Inmersin parcial:

H/3Ft/H^2

0.0098322.982

0.014222.698

0.017222.245

0.0221.944

0.022521.728

0.024821.110

0.027221.228

0.027320.919

0.031220.589

Se ve que la altura promedio (H/3) en cada caso aumenta paulatinamente a la par de la fuerza terica sobre el cuadrado de la altura promedio (Ft/H^2) por lo que en la grfica podemos observar una recta descendente aproximadamente constante.

Tabla Inmersin total:

1/Ho Ft

19.4170.210

17.6990.229

15.7480.254

14.8150.269

13.6050.291

12.7390.309

11.9050.329

11.2360.348

10.6380.367

10.0500.387

9.5240.407

Aqu se puede observar que el inverso de la altura inicial (1/Ho) en cada caso aumenta paulatinamente juntamente con la Fuerza terica (Ft), no obstante esta ltima muestra valores mnimos dado que se ve una curva descendente.

CONCLUSIONES:

As como en otras experiencias, pudimos darnos cuenta, que, aunque muy cercanos, los valores arrojados por la teora y la prctica, no son exactamente iguales: debemos presumir que dicho margen de error se debe a la mala calibracin de los instrumentos, al error humano que se introduce en cualquier tipo de medicin, a factores ambientales como corrientes de aire y al apremio, que no nos permiti esperar a que el fluido estuviera totalmente en reposo. De todos modos fue muy gratificante comprobar mediante la experiencia, que los mtodos matemticos que hemos estado estudiando son en realidad tiles y fciles de aplicar. La observacin de la utilidad prctica de los estudios de fsica y matemticas lleva a que el estudiante sienta un mayor inters por la materia. Aqu comprendimos la importancia de conocer cmo se puede utilizar el mtodo matemtico a la hora de resolver un problema cotidiano de cualquier ingeniero de nuestra rama o de una rama afn.

BIBLIOGRAFA:

Claudio Mataix; Mecnica de Fluidos y Mquinas Hidrulicas

George Rusell; Hidrulica

UNI; Laboratorio del Ingeniero Mecnico

Vctor L. Streeter; Mecnica de Fluidos Novena edicin. Editorial Mc Graw Hill

Irving H. Shames; Mecnica de los Fluidos. Editorial Mc Graw Hill

Sotelo, Gilberto; Hidrulica General. Ed. Limusa Noruega Editores

Robert Mott; Mecnica de Fluidos. Sexta Edicin

Cengel, Cimbala; Mecnica de Fluidos. Primera Edicin

Potter; Mecnica de Fluidos. Tercera Edicin