Ejercicio Resuelto Superficies Planas Sumergidas
Páginas: 2 (491 palabras)
Publicado: 13 de marzo de 2015
EJERCICIOS RESUELTOS
Para el caso ilustrado en las figura 1 calcule la magnitud de la fuerza resultante sobre el área indicada y la ubicación del centro de presión. Señale la fuerza resultante sobreel área y dimensione su ubicación con claridad.
Solución:
Enunciado: El concepto que se debe entender es la teoría sobre fuerza en superficies planas sumergidas en general yaque se tiene un lado rectangular sumergido, soportando la fuerza de un fluido por una cara. Se debe determinar lo siguiente:
a) Fuerza resultante total sobre la cara AB:
b) Posición de con respectoal punto de referencia escogido:
Esquema:
Se tiene el esquema adjunto con las dimensiones dadas del lado AB y la configuración geométrica necesaria del entorno de la cara. Se coloca una línea a lolargo de la cara AB que interseque la superficie libre en este caso del aceite, a fin de identificar el ángulo θ.
Suposiciones:
Se trabajará en el sistema ingles para lo cualse supondrán los siguientes factores de conversión tomados de tablas de conversión:
Se supone que el agua tendrá una densidad de 62,4lbm/pie3.
Se supone que la aceleración de la gravedad tiene unvalor de 32,2 pie/s2.
Se supone que la presión atmosférica es igual a 14,7 lbf/plg2
Leyes Físicas:
a) Para determinar la fuerza resultante se debe obtener, inicialmente, la fuerza resultante delaceite sobre la compuerta y su centro de presión. Para lo cual se aplican los pasos respectivos.
1- Se identifica el punto en que el ángulo de inclinación del área de interés intercepta el nivel de lasuperficie libre del agua. Tal como se indica en el esquema el ángulo se calcula así:
Aplicando la razón trigonométrica entonces:
La hipotenusa de éste triangulo, debe ser, por deducción, igual a5.
2- Se localiza el centroide C del área a partir de la geometría tal como lo muestra la figura 2.
3- Se determina como la distancia vertical entre el nivel de la superficie libre del agua y el...
Para el caso ilustrado en las figura 1 calcule la magnitud de la fuerza resultante sobre el área indicada y la ubicación del centro de presión. Señale la fuerza resultante sobreel área y dimensione su ubicación con claridad.
Solución:
Enunciado: El concepto que se debe entender es la teoría sobre fuerza en superficies planas sumergidas en general yaque se tiene un lado rectangular sumergido, soportando la fuerza de un fluido por una cara. Se debe determinar lo siguiente:
a) Fuerza resultante total sobre la cara AB:
b) Posición de con respectoal punto de referencia escogido:
Esquema:
Se tiene el esquema adjunto con las dimensiones dadas del lado AB y la configuración geométrica necesaria del entorno de la cara. Se coloca una línea a lolargo de la cara AB que interseque la superficie libre en este caso del aceite, a fin de identificar el ángulo θ.
Suposiciones:
Se trabajará en el sistema ingles para lo cualse supondrán los siguientes factores de conversión tomados de tablas de conversión:
Se supone que el agua tendrá una densidad de 62,4lbm/pie3.
Se supone que la aceleración de la gravedad tiene unvalor de 32,2 pie/s2.
Se supone que la presión atmosférica es igual a 14,7 lbf/plg2
Leyes Físicas:
a) Para determinar la fuerza resultante se debe obtener, inicialmente, la fuerza resultante delaceite sobre la compuerta y su centro de presión. Para lo cual se aplican los pasos respectivos.
1- Se identifica el punto en que el ángulo de inclinación del área de interés intercepta el nivel de lasuperficie libre del agua. Tal como se indica en el esquema el ángulo se calcula así:
Aplicando la razón trigonométrica entonces:
La hipotenusa de éste triangulo, debe ser, por deducción, igual a5.
2- Se localiza el centroide C del área a partir de la geometría tal como lo muestra la figura 2.
3- Se determina como la distancia vertical entre el nivel de la superficie libre del agua y el...
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