Descripción: Resolución de problemas de fluidos, laboratorio de superficies sumergidas, universidad de El Salvador, Guia resuelta de Fluidos Superficies sumergidas.
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CALCULO DE LA MAGNITUD Y LA UBICACIÓN DE LA FUERZA HIDROSTATICA SOBRE SUPERFICIES SUMERGIDAS Por: Juan Jose Ortiz Valderrama Procedimiento general que permite determinar la magnitud y la ubicación de la fuerza resultante que produce la presión hidrostática sobre una superficie plana sumergida. Normalmente este cálculo se realiza sobre porciones de área definidas. 1. Determinar el área y el centroide de la compuerta que se encuentra sumergida a partir de un marco de referencia. ( , x , y ) 2. Evaluar a que profundidad se encuentra el centroide de la superficie, medir desde el punto centroidal en forma totalmente ortogonal a la superficie libre del fluido. ( hc ) 3. Calcular el valor de la presión promedio sobre la superficie sumergida, teniendo presente que “la presión promedio sobre una superficie sumergida es equivalente a la presión en el centroide de esta”. P prom Recordar que P Patm gh y P prom Patm ghc 4. Hallar la magnitud de la fuerza resultante de la presión hidrostática sobre la superficie plana sumergida. ( F R ) Recordar que F R P prom * (la fuerza resultante sobre la superficie equivale a la presión promedio por el área de ésta) é sta) 5. Transformar la profundidad del centroide por la distancia inclinada de la superficie del centroide a la superficie libre, tener presente que este paso corresponde solo a superficies planas inclinadas. ( y c ) Teniendo presente el ángulo de inclinación la relación existente es ( y c
hc Sin
)
6. Calcular la ubicación de la fuerza sobre la superficie. ( y p ) El valor de la distancia para superficies con ancho constante, se calcula como el centroide de prismas de presión pero en forma general, para cualquier clase de formas geométricas y con anchos variables se tiene que: ( y p
y c
I xx y c * A
)
Donde I xx corresponde al valor del momento de inercia de área centroidal de la compuerta. Para áreas compuestas es imprescindible utilizar el teorema de d e los ejes paralelos, teniendo presente que la distancia de separación vertical para cada área del compuesto se mide desde cada centro de las partes hasta el centro de la compuerta. ( I xx Exitos
