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