Superficies planas sumegidas


1. TEMA: Fuerza de presión y centro de presión sobre superficies planas sumergidas
2. OBJETIVO
Determinar el centro de presión manométrica en la superficie rectangular del toroide.
3.FUNDAMENTO TEÓRICO
Como se conoce, el esfuerzo se obtiene al dividir la fuerza para el área sobre la cual dicha fuerza actúa. La presión es un esfuerzo; por tanto:


P -presión (letra p minúscula)
P-fuerza de presión (letra P mayúscula)
-área

Si: , y , entonces

De este modo, la fuerza de presión absoluta sobre la superficie plana sumergida será:
, o






G, C- Centro degravedad (centroide) y centro de presión de la superficie plana (plano) sumergida.
hc, lc,- Profundidad y distancia del centro de gravedad (centroide) del plano sumergido, contadas desde la superficie delíquido, en su orden.
Hp, lp,- Profundidad y distancia del centro de presión del plano sumergido, contadas desde la superficie del líquido, en su orden.
La fuerza de presión manométrica (P) esto es,si es que p0=pa (el líquido tiene superficie libre) se determina mediante la siguiente fórmula:
, o si se considera que , entonces:

- Presión manométrica en el centro de gravedad del planosumergido.
La distancia al centro de presión se determina con aplicación de la siguiente fórmula:

Jx- Momento de inercia del plano respecto al eje OX.
Si se considera que
, entonces:

Jo- Momentocentral de inercia del plano sumergido
Para planos rectangulares:


TORROIDE
Este instrumento nos sirve para determinar experimental el centro de presión sobre superficies planas sumergidas.4. DETERMINACIÓN DEL CENTRO DE PRESIÓN
4.1. Materiales y equipos:

Torroide
Pesas
Flexómetro
Agua

4.2. Procedimiento

El procedimiento general se basa enla aplicación de la ecuación de momentos con relación al pivote = del toroide.

,
De donde:

Al considerar que ,

0.3- Brazo de palanca de la fuerza (m*g), en metros desde 0.
1. Armar el...