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Fuerza de un fluido en reposo sobre una superficie curva sumergida Una manera de visualizar el sistema de fuerza total involucrada es aislar el volumen de fluido que está directamente arriba de lasuperficie de interés.

Diagrama de cuerpo libre de un volumen de fluido

Componente Horizontal (

)

dirección horizontal

; es la fuerza resultante sobre la parte vertical izquierda y seanaliza igual que las paredes verticales medida hasta una profundidad h. ; es la fuerza resultante sobre la pared vertical derecha y se analiza igual que las paredes verticales medidas hasta unaprofundidad h. En este sistema ; por tanto no hacen ningún efecto (se contra restan).

; es la fuerza que actúa sobre la parte derecha, en el área proyectada por la superficie curva en el plano vertical. La magnitud de

; se encuentra bajo el mismo procedimiento desarrollado para superficies planas.

; es la profundidad del centroide del área proyectada, para nuestro análisis el área proyectadaes un rectángulo.

;

Donde: es la altura de la proyección de la superficie curva es la profundidad o ángulo del área proyectada

Entonces ): según las relaciones vistas ;sin embargo para elárea proyectada.

Ubicación de fuerza horizontal (

Para un rectángulo, el momento de inercia es

y el área viene dada por

Componente vertical

Hacia abajo solo actúa el peso del fluido. Soloactúa la componente vertical donde peso del fluido Volumen del fluido

Donde: el volumen es el producto del área de la sección transversal del volumen por la longitud o ancho de interés Actúa en lalínea del centroide del volumen

Fuerza resultante

La fuerza resultante actúa en un ángulo en relación con la horizontal en dirección tal que su línea de acción pasa por el centro de curvatura dela superficie

tan
FH

FR

Ø

FV

Problema modelo: Para el tanque de la figura considere las siguientes dimensiones h Calcule h muestre en un diagrama estos vectores de fuerza.

1....
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