Fuerzas Hidrostaticas sobre superficies planas
Páginas: 2 (307 palabras)
Publicado: 7 de abril de 2013
FUERZAS HIDROSTÁTICAS SOBRE SUPERFICIES PLANAS
Se trata de calcular que fuerza ejerce un fluido sobre una superficie. Por tanto deberemos averiguar, el módulo de la fuerza, así como ladirección y sentido. Se trata de conseguir el símil mecánico, representado por un vector fuerza.
SUPERFICIES HORIZONTALES
El caso más simple de fuerza provocada por la presión hidrostática escuando tenemos un depósito de paredes rectas. En este caso, como la profundidad se mantiene constante sobre toda la superficie, la presión también lo será:
De la ecuación general de laHidrostática:
P = P0 + g .ρ. (Z0-Z) = P0 + g .ρ .h
Phidrostática = g. ρ.(Z0-Z) = g. ρ. h = γ.h
Así, como la altura se mantiene constante sobre toda la superficie, la presión hidrostática serámantendrá también constante. Para calcular la fuerza equivalente que la presión ejerce sobre la superficie del fondo:
La fuerza será vertical en el sentido del empuje de la presión del fluidosobre la superficie.
Determinar el sentido es siempre sencillo, sólo hay que ver la presión ejercida por el fluido hacia donde empuja la superficie.
Ahora, sólo falta saber en qué puntodebemos aplicar la fuerza. En el caso de superficies horizontales es muy sencillo, ya que sobre la superficie aparece una distribución constante de vectores, los vectores presión, por tanto,la fuerza, que es el equivalente a todos ellos se colocará en el punto medio de la superficie.
SUPERFICIES VERTICALES
En las superficies verticales, a diferencia de lo que ocurría en lashorizontales, ahora, la presión no es constante, sino que varía con la profundidad h.
Hay una variación continua de la presión con la profundidad, por tanto, ya no podemos calcular la fuerzacomo presión por área, sino que tendremos que tener en cuenta esta variación, lo que matemáticamente equivale a utilizar una integración a través de toda el área.
RESUMEN SUPERFICIES PLANAS
Se trata de calcular que fuerza ejerce un fluido sobre una superficie. Por tanto deberemos averiguar, el módulo de la fuerza, así como ladirección y sentido. Se trata de conseguir el símil mecánico, representado por un vector fuerza.
SUPERFICIES HORIZONTALES
El caso más simple de fuerza provocada por la presión hidrostática escuando tenemos un depósito de paredes rectas. En este caso, como la profundidad se mantiene constante sobre toda la superficie, la presión también lo será:
De la ecuación general de laHidrostática:
P = P0 + g .ρ. (Z0-Z) = P0 + g .ρ .h
Phidrostática = g. ρ.(Z0-Z) = g. ρ. h = γ.h
Así, como la altura se mantiene constante sobre toda la superficie, la presión hidrostática serámantendrá también constante. Para calcular la fuerza equivalente que la presión ejerce sobre la superficie del fondo:
La fuerza será vertical en el sentido del empuje de la presión del fluidosobre la superficie.
Determinar el sentido es siempre sencillo, sólo hay que ver la presión ejercida por el fluido hacia donde empuja la superficie.
Ahora, sólo falta saber en qué puntodebemos aplicar la fuerza. En el caso de superficies horizontales es muy sencillo, ya que sobre la superficie aparece una distribución constante de vectores, los vectores presión, por tanto,la fuerza, que es el equivalente a todos ellos se colocará en el punto medio de la superficie.
SUPERFICIES VERTICALES
En las superficies verticales, a diferencia de lo que ocurría en lashorizontales, ahora, la presión no es constante, sino que varía con la profundidad h.
Hay una variación continua de la presión con la profundidad, por tanto, ya no podemos calcular la fuerzacomo presión por área, sino que tendremos que tener en cuenta esta variación, lo que matemáticamente equivale a utilizar una integración a través de toda el área.
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