Presion sobres superficies planas

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PRESIÓN SOBRE SUPERFICIES PLANAS

La presión sobre el seno de un líquido en reposo se ejerce siempre normalmente a la superficie, de tal modo que si tuviéramos un vaso que contiene un líquido yhacemos orificios en varios puntos del vaso, el líquido saldrá en chorro cuyas direcciones son normales a las paredes (durante un corto trayecto) en los puntos de salida. (FIGURA 9)

Supongamos unasuperficie rectangular sumergida en el seno de un líquido, y a la que pondremos en diferentes posiciones con respecto a la superficie libre del líquido.

Primero la supondremos paralela a la superficielibre (FIGURA 7), sumergida a una profundidad h. La presión en todos los puntos de esa superficie es la misma, es decir, es uniforme. Para calcular el valor de la presión es necesario conocer lprofundidad h y el peso específico w del líquido. Llamando A a un punto cualquiera de la superficie en cuestión, tenemos:

Pa = w h (1)

Para calcular la fuerza que obra sobre toda superficie S(empuje del líquido sobre la superficie), que llamaremos F, tenemos:

F = w h S (2)

En la anterior expresión S es la superficie y debe tenerse cuidado de no confundir el empuje con la presión.Si la presión es uniforme sobre una superficie determinada, la resultante de las fuerzas que se están ejerciendo sobre cada punto es el EMPUJE ó FUERZA TOTAL y pasa por el centro de gravedad de lasuperficie.
La expresión (2) se interpreta diciendo que “cuando la presión es uniforme sobre una superficie plana, el empuje tiene un valor igual a la intensidad de la presión en cualquier punto,multiplicado por la superficie”. El empuje queda representado por un vector normal a la superficie, que pasa por el centro de gravedad de ésta.

EJEMPLO:

Una superficie rectangular, horizontal de 2 x 5metros está sumergida en un lago a 15 metros de profundidad; determinar la presión en un punto de la superficie y el empuje del agua sobre ella.

w = 1,000 kg/m3
h = 15m
S = 2 x 5 = 10m2...
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