3 SUPERFICIES PLANAS Y CURVAS

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3 SUPERFICIES PLANAS Y CURVAS
1.-Calcular la magnitud y posición del empuje hidrostático sobre la compuerta circular.
𝐹 = 63,263.8 𝑘𝑔;𝑦𝑝 = 35.8 𝑚

2.-La compuerta ABC tiene la forma de cuarto de circunferencia y mide 8 ft de anchura.
Calcular las componentes horizontal y vertical sobre la misma, así como la localización de
las fuerzas.
𝐹𝐻 = 7984 𝑙𝑏; 𝐹𝑉 = 2280 𝑙𝑏: 𝑦𝑝 = 3.77 𝑝𝑖𝑒𝑠; 𝑥𝑝 = 3.29𝑝𝑖𝑒𝑠

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3.-Un tanque contiene agua sobre la cual actúa una presión 𝑝𝐴 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 = 18.2 𝑝𝑠𝑖 ;
Considere la presión barométrica de 14.7 psi. Determine la fuerza causada por el agua
sobre la compuerta AB. La compuerta tiene una longitud de 10 pies.
F = 60,300 lb,𝑦𝑝 = 38.69 𝑝𝑖𝑒𝑠

4.- Calcular las componentes horizontal y vertical de la fuerza hidrostática que se ejerce
sobre la pared cilíndrica del fondo deldepósito de agua.
𝐹𝐻 = 72000 𝐾𝑔; 𝐹𝑌 = 65,150 𝐾𝑔; 𝑦𝑝 = 6.055 𝑚; 𝑥𝑝 = 1.04 𝑚

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5.-Un tanque rectangular abierto se encuentra parcialmente lleno de agua. Las dimensiones
son las que se muestran.
1. Determine la fuerza causada por el agua sobre el fondo del tanque.
2. Determine la fuerza causada por el agua sobre las paredes del tanque. Además
encuentre su posición.
3. Determine la fuerza sobre lacompuerta en uno de los lados del tanque. Asegúrese
de calcular su posición.
𝐹1 = 705.6 𝑘𝑁; 𝐹2 = 235 𝑘𝑁; 𝑦𝑝 = 2.66 𝑚: 𝐹3 = 71.6𝑘𝑁; 𝑦𝑝 = 3.3 𝑚.

6.- La botella de champan (densidad relativa 0.96) está bajo presión como muestra el
manómetro de mercurio. Calcular la fuerza total que se ejerce sobre el fondo semiesférico.
𝐹 = 25.8 𝑙𝑏

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7.- Un conducto largo sostenido por arriba conduce agua y aceite najopresión. Está
formado por dos secciones semicilíndricas atornilladas que pesan 4 kN/m cada una. Si, en
una longitud de 6 m de conducto, 100 pernos unen las dos secciones, ¿cuál es la fuerza total
por perno que mantiene la sección unida con una fuerza total de 6kN entre las pestañas con
el fin de evitar filtraciones.
𝐹𝑝𝑒𝑟𝑛𝑜 = 10.64𝑘𝑁

8.-La figura muestra un tanque que se encuentra herméticamentedividido en dos partes que
contienen agua y aire encima y aceite debajo. Una esfera cerrada se encuentra soldada a la
placa delgada reforzada que actúa como partición EC y se extiende por igual en el agua por
encima y en el aceite por debajo. ¿Cuál es la fuerza vertical causada por los fluidos sobre la
esfera?
F = 11.37 k N

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9.- Encuentre la fuerza resultante causada por todos los fluidos queactúan sobre la
compuerta. La densidad relativa del aceite es 0.8.
𝐹 = 61740 𝑙𝑏; 𝑦𝑝 = 22 𝑝𝑖𝑒𝑠

10.- La cúpula semiesférica pesa 30 KN está llena de agua y sujeta al suelo por medio de
seis tornillos igualmente espaciados ¿Qué fuerza está soportando cada tornillo?
𝐹𝑇𝑂𝑅𝑁𝐼𝐿𝐿𝑂 = 9263 𝑘𝑔

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11.- Determine la fuerza y su posición debida a los fluidos que actúan sobre la compuerta.
F = 4.969× 106 N; =78. m

12. - Calcule la magnitud de la componentes horizontal y vertical de la fuerza que el fluido
ejerce sobre dicha superficie; la magnitud de la fuerza resultante, así como su dirección. La
superficie mide 60 pulg de longitud.
𝐹𝐻 = 4,065.6 𝑙𝑏; 𝐹𝑉 = 870.8 𝑙𝑏; 𝑦𝑝 = 67.6 𝑖𝑛; 𝑥𝑝 = 7.63 𝑖𝑛

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13.- El tanque tiene un portillo de observación en el lado inclinado. Calcule la magnitud de
la fuerzaresultante sobre el panel y su ubicación.
𝐹 = 911.18 𝑙𝑏; 𝑦𝑝 = 8.88 𝑝𝑖𝑒𝑠

14.- Calcule la magnitud de las componentes horizontal y vertical de la fuerza que el fluido
ejerce sobre dicha superficie y su ubicación. La superficie mide 1.5 m de longitud.
𝐹𝐻 = 60𝑘𝑁; 𝐹𝑉 = 54 𝑘𝑁; 𝑦𝑝 = 3.435 𝑚; 𝑥𝑝 = 0.6275 𝑚

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15.- Encuentre 𝐹𝑅 sobre la compuerta AB producida por los fluidos.
𝐹𝑅 = 14,214.98 𝑙𝑏

16.- Calculela magnitud de las componentes horizontal y vertical de la fuerza que el fluido
ejerce sobre dicha superficie y su ubicación. La superficie mide 4 m de longitud.
𝐹𝐻 = 245 𝑘𝑁; 𝐹𝑉 = 926.2 𝑘𝑁; 𝑦𝑝 = 10.802 𝑚; 𝑥𝑝 = 1.481 𝑚

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17.-Calcule la fuerza sobre el lado AB y su ubicación.
𝐹𝐴𝐵 == 253.8 𝑙𝑏; 𝑦𝑝 = 22.87 𝑖𝑛

18. -¿Cuál es la magnitud y dirección fuerza resultante producida por el...