Fuerzas Longitudinales

FUERZAS LONGITUDINALES EN RECIPIENTES
CILINDRICOS
• Cuando un cilindro que contiene un fluido a
presion tiene cerrados los extremos, ademas
de las fuerzas circunferenciales, actuan en las
paredesdel cilindro fuerzas longitudinales

• En la figura se muestra un cilindro cerrado
sometido a una presion interna de fluido que
tiende a empujar los extremos hacia afuera.
Este empuje hacia afuera esresistido por las
fuerzas longitudinales en las paredes del
cilindro.

• La
  ley de pascal establece que la presion de un
fluido confinado es la misma en todas las
direcciones. Por consiguiente, apresion del fluido
en los extremos del cilindro es tambien . La fuerza
resultante de la presion del fluido que actua contra
el extremo del cilindro de la figura es F’ ,y es igual
ala presionmultiplicada por el area sobre la que
actua. Se expresa algebraicamente:

• Como el diagrama de cuerpo libre de la figura
anterior esta en equilibrio, las paredes del
cilindro deben ejercer fuerzaslongitudinales
hacia la derecha, resistiendo a F’. Por estatica
obtenemos:

• Conociendo P’, podemos determinar el
esfuerzo unirario longitudinal apartir de:
• En este caso, A es el area de la secciontransversal de las paredes del cilindro, y puede
expresarse como la circunsferencia
multiplicada por el espesor, o sea, A=πDt.

• Debe notarse que los esfuerzos longitudinales
descritos aquí estan en direcciondel esfuerzo,
es decir, a lo largo del cilindro. Los esfuerzos
circunferenciales estan dirigidos
tangencialmente a la circunferencia del
cilindro.

EJEMPLO
• Determinar
 
el esfuerzo longitudinal enlas
paredes del cilindro cerrado de la figura
siguiente. El diametro del cilindro es de 30 plg,
el espesor de sus paredes es de 3/8 plg y la
presion interna del fluido es 60 lb/

SOLUCION

.CILINDROS DE PARED DELGADA BAJO
PRESIÓN INTERNA
• Los recipientes cilíndricos o esféricos que sirven
como calderas o tanques son de uso común en la
industria. Cuando se someten a presión, el material
del...