mecanica de fluidos

CÁLCULO PARA LA SUPERFICIE PARCIALMENTE SUMERGIDA
W=50gr = 0.05kg
d= profundidad de sumersión= 4.6cm = 0.046m
ÁREA:
Área (A) = B*d = 0.075*0.046 = 0.00345m2
Altura desde la superficie del aguaal centro de gravedad del plano:
Hcg = d/2 = 0.046/2 = 0.023m
Fuerza de empuje hidrostático ejercido sobre una de las caras:
Fh = yAhcg = 1000*0.00345*0.023= 0.07935kg.
Distancia desde el punto deaplicación de la fuerza hasta el centro del pivote:
h’= WL/fh = (0.05*0.275)/0.07935 = 0.1733m
Distancia entre el eje de rotación y la superficie del agua:
h1= H-d = 0.20 – 0.046 = 0.154m
Ycpexperimental:
Ycp exp = h’-h1=0.1733 – 0.154 = 0.01928m
Momento de Inercia de la superficie sumergida:
Icg= 1/12 (B*d3) = 1/12 (0.075*0.0463) = 6.08x10-7
Ycp teorico:
Ycp teo = Ycg + (Icg/Ycg*A) =0.023 + (6.08x10-7/0.023*0.00345) = 0.0306m
Cálculo del porcentaje de error :
%Error=( (Ycp teo-Ycp exp)/Ycp teo )*100 = 37.12%
Momento de Fuerza:
M=Fh*h’=0.07935*0.1733=0.01375CALCULO TEORICO DE LA EXPRESION DE LA FUERZA F EJERCIDA POR EL AGUA SOBRE LA CARA VERTICAL DEL CUADRANTE:
La fuerza que ejerce un fluido sobre una superficie sólida que está en contactocon él es igual al producto de la presión ejercida sobre ella por su área. Esta fuerza, que actúa en cada área elemental, se puede representar por una única fuerza resultante que actúa en un punto dela superficie llamado centro de presión.
Si la superficie sólida es plana, la fuerza resultante coincide con la fuerza total, ya que todas las fuerzas elementales son paralelas. Si la superficie escurva, las fuerzas elementales no son paralelas y tendrán componentes opuestas de forma que la fuerzas resultante es menor que la fuerza total.

1. Inmersión Parcial. Tomando momentos respecto deleje (figura 1) en que se apoya el brazo basculante se obtiene la siguiente relación:

Dónde: (es el peso específico del agua 1000kg/m3)
a=H-D (en el esquema original)
d=D (en el esquema...