sesión 4

MECANICA DE FLUIDOS I

PROFESOR PERCY COA

Sesiones 7 y 8

OBJETIVO DE LAS SESIONES 7 y 8

Al finalizar la sesión el participante calculara las fuerzas en superficies

planas y curvas, incluidas las de flotación.

Aprender a determinar la estabilidad de objetos sumergidos y flotantes.

Se presentara múltiples ejercicios que demuestren como calcular presiones

y fuerzas en fluidos en reposo.

AGENDA:

Primera parte1. Presentación Clases y intervención oral de alumnos2. Exposición Grupal 3. Panel de preguntas y Discusión4. Reflexiones

Segunda parte5. Fuerzas sobre superficies planas e inclinadas6. Fuerzas sobre superficies curvas7. Flotación y Estabilidad

Tercera parte8. Ejercicios Resueltos9. Cierre del día

AGENDA:

Primera parte1. Presentación Clases y intervención oral de alumnos2. Exposición Grupal 3. Panel de preguntas y Discusión4. Reflexiones

Segunda parte5. Fuerzas sobre superficies planas e inclinadas6. Fuerzas sobre superficies curvas7. Flotación y Estabilidad

Tercera parte8. Ejercicios Resueltos9. Cierre del día

Fuerzas producidas por la presión hidrostática.

Se estudian las fuerzas sobre superficies planas (placas)

Las fuerzas dependen de la presión de la placa y de su geometría,

Se analizan 02 posiciones:

1. Fuerza sobre superficie plana horizontal

2. Fuerza sobre superficie plana inclinada

Fuerzas sobre superficies Planas

Fuerza sobre superficie Plana Horizontal

PdAdF

hAF

Ejercicio 01: Demostrar la formula anterior y determinar el punto de aplicación

donde:F: fuerza sobre la superficie plana horizontal

peso especifico del liquido

h profundidad de la superficie plana horizontal

A área o superficie plana horizontal

Fuerza sobre superficie Plana Inclinada

PdAdF

AhF

Ejercicio 02: Demostrar la formula anterior y determinar los puntos de

aplicación

donde:F: fuerza sobre la superficie plana inclinada

peso especifico de la sustancia

altura profundidad al centro de gravedad

A área o superficie plana inclinada

Ejercicio 03: Una presa de 20 m de longitud y 10 m de altura contiene 7 m de

agua como se muestra en la figura encontrar la fuerza resultante que actúa

sobre la presa y la situación del centro de presión

La determinación de la fuerza hidrostática sobre la superficie curva se

efectúa por medio de sus componentes horizontal y vertical.

Fuerzas sobre superficies curvas

22

vh FFF

vh AhF

VFv

Ejercicio 04: Demostrar la formula anterior y determinar los puntos de

aplicación

riqueza

Análisis de la superficie bidimensional para inferir el caso tridimensional

riqueza

Componente horizontal de la fuerza (Fh)

riqueza

Ycp : Punto de aplicación de (Fx) (centro de presiones)

Componente vertical de la fuerza (Fv)

riqueza

Ejercicio 05: Determinar la fuerza hidrostática y su punto de aplicación para la

compuerta que se muestra en la figura.

riqueza

Empuje y Flotación

riqueza

Importante:

riqueza

Flotación

riqueza

Ejercicio 06: una piedra pesa 540 N. en el aire y 240 N. cuando esta sumerjida

en el agua ¿ calcular el volumen y la densidad relativa del cuerpo?

riqueza

Ejercicio 07: Un iceberg tiene un peso especifico de 9.1 KN/m3 y flota en el

océano ( p.e. = 10.25 KN/m3), emergiendo del agua un volumen de 600 m3

¿determinar el volumen total del iceberg?

Qué nos llevamos hoy?

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