Fuerzas Sobre Areas Planas Sumergidas

Fuerzas sobre Aéreas Planas Sumergidas
Un fluido ejerce siempre una fuerza perpendicular al área sumergida dentro del fluido. La cual está definida como:
F= P*A
-Superficies planas horizontalesbajo fluidos

Según lo anterior, la fuerza al fondo del tanque estaría dada por F= Po*A
Y la Po a su vez correspondería a : Po= γ* h, donde el peso especifico del fluido es constante, y laprofundidad también; sin embargo el área no es constante, por lo que podemos tomar un pequeño dF= γ* h* dA.
Si integramos a ambos lados de la igualdad tendríamos pues que el área sobre una superficiehorizontal bajo un fluido está definida por F= γ* h* At
-Superficies planas verticales (Paredes Rectangulares)
Pero qué pasa cuando queremos calcular la fuerza, que ejerce el fluido, sobre una paredrectangular, como lo muestra la siguiente figura.




Como se aprecia, la fuerza que ejerce el fluido actúa sobre toda la pared, sin embargo como se ve en el diagrama la fuerza varia de formalineal, con forme la profundidad aumenta, para efectos de cálculo, lo que se hace en este tipo de problemas es calcular una fuerza resultante, que actué en un solo punto, lo que será equivalente atodo el triangulo de fuerzas.
Para calcular esta fuerza resultante nos valemos de una presión promedio, la cual se encuentra a h/2, por lo que quedaría expresado como Pprom=γ* h/2, que desde laperspectiva geométrica sería equivalente a calcular el área del triangulo.
Tomando pues cuenta todas estas consideraciones, la fuerza resultante quedaría expresada de la siguiente forma: Fr = γ* h/2* Ap(área de la pared); sin embargo ¿donde se ubicaría esta fuerza?; bueno según la geometría, esta fuerza se ubica en el centroide del triangulo de fuerza, por lo que estaría a h/3; a este punto dondeactúa la fuerza resultante se le denomina, centro de presión.
-Áreas planas sumergidas - En general
Estudiaremos un procedimiento que se aplica a problemas que tienen que ver con aéreas planas,...