FUERZAS SOBRE SUPERFICIES SUMERGIDAS
Enviado por gevhz • 12 de Septiembre de 2011 • 335 Palabras (2 Páginas) • 4.591 Visitas
FUERZAS SOBRE SUPERFICIES SUMERGIDAS
La fuerza F es ejercida por un líquido sobre un área plana A es igual al producto del peso específico γ del líquido por la profundidad hcg del centro de gravedad de la superficie y por el área de la misma. La ecuación e F=γh_cg A s, siendo las unidades típicas N=N/m^3 m∙m^2
Se observa que el producto del peso específico γ por la profundidad del centro de gravedad de la superficie es igual a la presión en el centro de la gravedad del área.
En el caso en que la superficie esté inclinada, se debe tener en cuenta: el punto en que el ángulo de inclinación del área de interés intercepta el nivel de la superficie libre del fluido, el centroide del área a partir de la geometría, la distancia vertical hc entre el nivel de la superficie y el centroide del área, la distancia inclinada Lc del nivel de la superficie libre al centoide del área (h_c=L_c senθ), el área total A sobre la que se va a determinar la fuerza. Con los datos anteriores se calcula la fuerza F=γh_cg A. También se requiere el momento de inercia Ic del área respecto a su eje centroidal, la ubicación del centro de presión (L_p=L_c+ I_c/L_c A), y la profundidad vertical al centro de presión hp (h_c=L_pc senθ ; h_p=h_c+ I_c 〖sen〗^2 θ/h_c A) .
En el caso de la fuerza ejercida por un líquido sobre una superficie curva, la componente horizontal de la fuerza hidrostática sobre la superficie curva es igual a la fuerza normal sobre la proyección vertical de la superficie. La componente pasa por el centro de presión de la proyección vertical.
La componente vertical de la fuerza hidrostática sobre una superficie curva es igual al peso del líquido situado sobre el área, real o imaginario. La fuerza pasa por el centro de gravedad del volumen .
La determinación de las fuerzas hidrostáticas sobre las superficies, es importante para el diseño de presas, tanques y obras de descarga, como compuertas.
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