Ing. RAFAEL DE LA CRUZ CASAO

FUERZAS QUE EJERCEN LOS FLUIDOS EN REPOSO SOBRE SUPERFICIES SUMERGIDAS

FUERZAS QUE EJERCEN LOS FLUIDOS EN REPOSO

SOBRE SUPERFICIES PLANAS SUMERGIDAS

Y

X

i) Clculo de la fuerza ii) Punto de Aplicacin

Z

h

dA

dF

F = .V

dA

C

P

X

X

Y

YC Y YP

XP

XC

Donde : C .. Centroide del rea P Centro de presiones

En el grfico: Xp = Xc tambin Yp = Yc

FUERZAS QUE EJERCEN LOS FLUIDOS EN REPOSO

SOBRE SUPERFICIES PLANAS INCLINADAS SUMERGIDAS

P

C

dA

X

Y

X

Y Yc Yp

Xc

Xp

h hc

hp

F = .hc.A = Pc . A

i) Clculo de la fuerza

Donde: Pc . Presin en el centroide hc . ltura al centroide

ii) Clculo del punto de aplicacin

h = y sen

hc = yc. sen

Xp = Ixy/Yc.A Xp = Xc + Ixy/Yc.A

Donde: Ixy Producto de inercia Ixy . Producto de inercia al centroide

Yp = Ix/Yc.A Yp = Yc + Ix/Yc.A

Yp = Yc + Kx2/Yc

Donde: Ix Momento de inercia Ixy . Momento de inercia al centroide respecto al eje X. Kx2 . Cuadrado del radio de giro

FUERZAS QUE EJERCEN LOS FLUIDOS EN REPOSO

SOBRE SUPERFICIES CURVAS SUMERGIDAS

O

FR

FV

FH

rea proyectada

FR = FV + FH

FH . Componente horizontal, es igual a la presin que ejerce el lquido en el centroide de rea proyectada sobre el plano vertical multiplicado por el rea proyectada (Ap)

FH = Pc . Ap = .hc.Ap

FV . Componente Vertical es igual al volumen del lquido que se encuentra encima de la superficie curva sumergida.

FV = . V

CUERPOS SUMERGIDOS

Componente vertical de la fuerza: Fz = . Vs

PRINCIPIO DE ARQUIMEDES: Todo cuerpo sumergido en un lquido experimenta un empuje vertical ascendente igual al peso del volumen desalojado W = Fz

cuerpo . VT = liquido .Vs

VT = VS + Ve Donde: VT . Volumen total Vs . Volumen sumergido Ve . Volumen por encima.