empuje hidrostático sobre superficies curvas
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TRABAJO PRACTICO NTRABAJO PRACTICO Nº: º: 22
EMPUJE SOBRE SUPERFICIES EMPUJE SOBRE SUPERFICIES
PLANASPLANAS
EMPUJE SOBRE SUPERFCIES EMPUJE SOBRE SUPERFCIES
CURVASCURVAS
PRINCIPIO DE ARQUIMIDESPRINCIPIO DE ARQUIMIDES
PRINCIPIO DE FLOTACIONPRINCIPIO DE FLOTACIONProfesor Ing. José Profesor Ing. José
GASPANELLOGASPANELLO
MEC
AN
ICA
DE L
OS
FLU
IDO
SM
EC
AN
ICA
DE L
OS
FLU
IDO
S
Año 2010Año 2010
Ing. José Ing. José
GASPANELLOGASPANELLO
MECANICA DE LOS MECANICA DE LOS FLUIDOSFLUIDOS
2.- EMPUJE SOBRE SUPERFICIES CURVAS:2.- EMPUJE SOBRE SUPERFICIES CURVAS:
FF
AA
BB
La resultante de las La resultante de las fuerzasfuerzas “F” “F” debida a ladebida a la presión se determina presión se determina por sus dos por sus dos componentes “Fx” y componentes “Fx” y “Fy”.-“Fy”.-
FFxx
FFyyLa La componente componente horizontal:horizontal: es igual a la es igual a la fuerza normal que el fuerza normal que el fluido ejerce sobre la fluido ejerce sobre la proyección vertical de la proyección vertical de la superficie y su línea de superficie y su línea de acción pasa por el centro acción pasa por el centro de presión de dicha de presión de dicha proyección.-proyección.-
CCYYCC
VGX ShF
G
GV
GC Y
YSI
Y
La La componente vertical:componente vertical: es es igual al peso del liquido igual al peso del liquido situado sobre el área, real o situado sobre el área, real o imaginaria, la línea de acción imaginaria, la línea de acción pasa por el centro de pasa por el centro de gravedad del volumen.-gravedad del volumen.-
ABCDEY VγF 2Y
2X FFF
DD EE
ANALIZANDO EL CUERPO ANALIZANDO EL CUERPO LIBRE:LIBRE:
AA
BB
FFhh33
WWCCYYCC
VGh ShγF
GGV
GC Y
YSI
Y
ABCDEV VγF
2H
2V FFF
DD EE
FFhh22FFhh11
FFvv
FFhh
FFRR
FFh1h1 = = FFh2h2
FFh3h3 = = FFhh
FFVV = = WW
FhFv
arctg
La componente La componente horizontal:horizontal:
anulan
Modulo
Ubicación
La componente La componente vertical:vertical:
Modulo
Aplicado en el Centro de Gravedad del Volumen.
La componente Total:La componente Total:
Modulo
Ubicación
SUPERFICIES SUPERFICIES CURVASCURVASCON FLUIDO POR CON FLUIDO POR
ARRIBAARRIBACON FLUIDO POR DEBAJOCON FLUIDO POR DEBAJO
AA BB
CCDD
FF
FF
AA BB
CCDD
ABCDVγF ABCDVγF
SUPERFICIES SUPERFICIES CURVASCURVAS
CON FLUIDO POR DEBAJOCON FLUIDO POR DEBAJO
FF
imaginarioVγF
SUPERFICIES SUPERFICIES CURVASCURVAS
EE
AA BB
CC
DD
HH
FF11
FF22
FFRR
ABCHE1 VF
ABCDE2 VF
AA
CC
BB
EE
HH
AA
CC
BB
EE
DD
12R FFF
PRINCIPIO DE ARQUIMIDES:PRINCIPIO DE ARQUIMIDES: Todo cuerpo sumergido Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje ascendente igual en un fluido experimenta un empuje ascendente igual al peso del liquido que desaloja.-al peso del liquido que desaloja.-
SUPERFICIES CURVAS TOTALMENTE SUPERFICIES CURVAS TOTALMENTE SUMERGIDASUMERGIDA
HCDER VγF
LA FUERZA LA FUERZA RESULTANTERESULTANTE
CCEE
DD
HH
TRABAJOS PRACTICOS Nº:2TRABAJOS PRACTICOS Nº:2
MEC
AN
ICA
DE L
OS
FLU
IDO
SM
EC
AN
ICA
DE L
OS
FLU
IDO
S
DESARROLLAR LA FORMA DE DESARROLLAR LA FORMA DE CALCULA DEL EMPUJE CALCULA DEL EMPUJE HIDROSTATICO SOBRE UNA HIDROSTATICO SOBRE UNA SUPERFICIE CURVA .- SUPERFICIE CURVA .-
ROBERT MOTTROBERT MOTTHOJAS 97 A 105HOJAS 97 A 105
RONALD GILESRONALD GILESHOJAS 25 A 35HOJAS 25 A 35
Ejercicio Nº:7Ejercicio Nº:7Calcular el Empuje Hidrostático Total que el agua Calcular el Empuje Hidrostático Total que el agua ejerce sobre el cilindro indicado en la figura, que ejerce sobre el cilindro indicado en la figura, que tiene 2,00m de diámetro y 5,00m de largo.-tiene 2,00m de diámetro y 5,00m de largo.-
Solución:Solución: EH=10000Kg; EH=10000Kg; EV=7854Kg,ET=12750Kg; EV=7854Kg,ET=12750Kg; x=1,333m; e=0,425mx=1,333m; e=0,425m
Ejercicio Nº:8Ejercicio Nº:8El cilindro de la figura, de 2,00m de diámetro, El cilindro de la figura, de 2,00m de diámetro, pesa 2500kg y tiene una longitud de 1,50m. pesa 2500kg y tiene una longitud de 1,50m. Determinar las reacciones en los puntos A y B, Determinar las reacciones en los puntos A y B, despreciando el rozamiento. Peso Especifico despreciando el rozamiento. Peso Especifico Fluido=800kg/m3.Fluido=800kg/m3.
SoluciónSolución:: RRAA=2.400Kg; =2.400Kg; RRBB=606Kg=606Kg
Ejercicio Ejercicio Nº:9Nº:9Con referencia a la fig., determinar las fuerzas Con referencia a la fig., determinar las fuerzas horizontal y vertical, debida a la acción del agua horizontal y vertical, debida a la acción del agua sobre el cilindro de 1,80m de diámetro, por metro sobre el cilindro de 1,80m de diámetro, por metro de longitud del mismo.-de longitud del mismo.-
AA
BB
DD
CC
GG
OO
45°45°
0,2640,264
1,8361,836
JJ
FF
1,21,2
1,2721,272SolucióSolución:n:1°:1°:Fuerza Horizontal Fuerza Horizontal “F“FHH”” FFH H = F= FCDACDA - -
FFABAB
2°:2°:Fuerza Vertical “FFuerza Vertical “FVV””
FFV V = F= FDABDAB - - FFDCDC
FFH H = 3.023kp – 687kp = 3.023kp – 687kp ==
FFH H = = 2.336kp2.336kp
FFH H = = 3.600kp3.600kp
FFV V = = γγ . . VVDABFGCDDABFGCD
EMPUJE SOBRE EMPUJE SOBRE SUPERFICIES CURVASSUPERFICIES CURVAS
Ing. José Ing. José GASPANELLOGASPANELLO
MECANICA DE LOS MECANICA DE LOS FLUIDOSFLUIDOS