Empuje Hidrostatico

EMPUJE HIDROSTÁTICO

DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN PARA CALCULAR EL EMPUJE HIDROSTÁTICO (E) SOBRE UNA PARED VERTICAL Y FORMA RECTANGULAR, CONSIDERANDO LA EXISTENCIA DE AGUA DE UN SOLO LADO DE LA PARED.

Primer enfoque:

Empuje hidrostático = Volumen de la cuña de presiones (Figura 1).

E = Vcp (1)

E = empuje hidrostático en N, Kg, ton, libras, etc.

Vcp = Volumen de la cuña de presiones

El volumen de la cuña de presiones representa la integral o sumatoria de las fuerzas que actuan sobre el Área de una pared que retiene un líquido.

Vcp = A * b (2)

A = Área del triángulo que representa la distribución de presiones hidrostáticas dentro de un líquido retenido por una pared.

b = Ancho de la pared

Sustituyendo la ecuación (2) en (1)

(3)

El área de un triángulo se calcula con:

(4)

Si base = Pe h y altura = h, entonces:

(5)

Sustituyendo la ecuación (5) en la ecuación (3) queda:

(6)

Figura 1.- Representación gráfica del empuje hidrostático sobre una pared vertical de forma rectangular.

Figura 3.- Representación gráfica del empuje hidrostático sobre una pared vertical de forma rectangular, considerando al empuje hidrostático como el “vector resultante” que integra la suma vectorial de todo el perfil de distribuciones aplicada sobre un punto de aplicación conocido como “centro de presiones”, para ello es necesario considerar el “centro de gravedad” de la pared sobre la cual actúa el empuje y el área de la misma pared.

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