presion sobre placas fluidos




FACULTAD de ingeniería ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO : MECANICA DE FLUIDOS

TEMA : FUERZA HIDROSTÁTICA SOBRE SUPERFICIES CURVAS
DOCENTE : ING. LOAYZA
INTEGRANTES :

alcántara correa, stephany
carranza paredes, james
castañeda miguel, mariano
mendoza zavaleta, jimmy
moreno , julio
padilla asto,gabriel
peña díaz, briseyda
zelada vigo, fernanda



TRUJILLO-PERU
2013






INTRODUCCIÓN


Tanto en la naturaleza como en el desarrollo de las actividades constructivas del hombre encontramos estructuras que se encuentran sometidos a la acción de fuerzas, las mismas que causan efectos que deforman las estructuras de maneras diversas, estás deformaciones son las que se estudian con lafinalidad de comprender su comportamiento, para de esta manera predecir y mitigar su posibles consecuencias.

Para esta sesión abarcaremos específicamente las fuerzas de presión sobre las superficies curvas, las mismas que están presentes en los tanques de almacenamiento de agua, diques, presas, compuertas, los cascos de los barcos, ejemplifican la necesidad de llevar a cabo diseños deestructuras que soporten las fuerzas procedentes de los fluidos con los que entran en contacto. Una parte importante de la mecánica de fluidos es la determinación de las fuerzas de presión que esas estructuras tienen que soportar a fin de funcionar de manera apropiada.

En este informe explicaremos la distribución de fuerzas hidrostáticas en superficies curvas, y hallamos su posición para que podamosentender en dónde y cómo actúa el fluido sobre las superficies.













OBJETIVO GENERAL


Determinar y demostrar, la fuerza y posición que actúa sobre una superficie curva.


OBJETIVOS ESPECIFICOS


Determinar la fuerza hidrostática que actúa sobre las superficies curvas.

Determinar la componente vertical y horizontal de las fuerzas de presión sobre una superficiecurva, para poder determinar la fuerza de presión resultante de las mismas.

Demostrar teóricamente la magnitud de la fuerza ejercida por la presión de un fluido sobre una superficie curva, a través de ejercicios propuestos que desarrollaremos.
















A. MARCO TEÓRICO

FUERZA DE UN FLUIDO EN REPOSO SOBRE UNA SUPERFICIE CURVA

La diferencia básica en el cálculo dela fuerza que actúa sobre una superficie curva respecto de una plana radica en el hecho de que dF es perpendicular en todo momento a la superficie, entonces cada diferencial de fuerza tiene una dirección diferente.
Para simplificar la operación de totalización solo debemos sumar los componentes de los vectores fuerza, referidos a un eje de coordenadas adecuado. Por lo tanto en este caso debemosaplicar 3 veces, como máximo, la ecuación para la superficie.

COMPONENTES DE LA FUERZA

Si se tiene la superficie mostrada en la figura.




















La fuerza de presión en este caso está dada por:



La fuerza resultante se determina sumando las contribuciones de cada elemento diferencial:




Esta fuerza resultante se puede descomponer en componentes:Cada una de estas componentes de fuerza se puede expresar como:













DONDE:
θx, θy, θz son los ángulos entre dA y los vectores unitarios i, j y k respectivamente.
Por lo tanto dAx, dAy y dAz son las proyecciones del elemento dA sobre los planos perpendiculares a los ejes x, y, e z respectivamente.

Aquí se pueden diferenciar dos casos:

Las componenteshorizontales de la fuerza de presión sobre una superficie curva es igual a la suma vectorial de las fuerzas de presión ejercidas sobre la proyección de la superficie curva en los planos verticales.

La componente vertical de la fuerza de presión sobre una superficie curva es igual al peso Del líquido que se encuentra verticalmente por encima de dicha superficie hasta la superficie libre.

Esto, ya...