Clase 6

Introducción a la estática de fluidos

• Magnitud • Dirección • Línea de acción de la fuerza

Introducción a la estática de fluidos

• Fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas sumergidas

Introducción a la estática de fluidos

Introducción a la estática de fluidos

Introducción a la estática de fluidos

Introducción a la estática de fluidos

Introducción a la estática de fluidos

• Valores de Ixx,C para áreas comunes

Introducción a la estática de fluidos

• Valores de Ixx,C para áreas comunes

Un automóvil pesado se sumergió en un lago por accidente y quedo sobre sus ruedas (ver la figura). La puerta mide 1.2 m de altura y 1 m de ancho, y el borde superior de la misma está 8 m debajo de la superficie libre del agua. Determine la fuerza hidrostática sobre la puerta y la ubicación del centro de presión, y determine si el conductor puede abrir la puerta.

• Fuerzas hidrostáticas sobre superficies curvas sumergidas

Un cilindro solido, cuyo largo de radio es 0.8, articulado en el punto A se emplea como una compuerta automática, como se muestra en la figura. Cuando el nivel del agua llega a 5 m, la compuerta se abre girando en torno a la articulación en el punto A. Determine:a) la fuerza hidrostática que actúa sobre el cilindro y su línea de acción cuando la compuerta se abre b) el peso del cilindro por m de longitud del mismo.

Problema• Un cuarto en el nivel de un barco para

cruceros tiene una ventana circular de 30 cm de diámetro. Si el punto medio de la ventana está 5 m debajo de la superficie del agua, determine la fuerza hidrostática que actúa sobre la ventana y el centro de presión. Tome la gravedad específica del agua de mar como 1.025.

Problema:

• Considere una presa de 200 pies de altura y 1200 pies de ancho llena en toda su capacidad. Determine:

a) La fuerza hidrostática sobre la presab) La fuerza por unidad de área de la misma cerca de su parte superior y cerca del fondo

Problema

• El lado de un muro de una presa de 100 m de largo que está en contacto con agua tiene forma de un cuarto de círculo con un radio de 10m. Determine la fuerza hidrostática ejercida sobre la presa y su línea de acción cuando dicha presa esta llena hasta el borde.

Problema:

• Una placa rectangular de 4 m de altura y 5 m de ancho bloquea el extremo de un canal de agua dulce de 4m de profundidad, como se muestra en la figura. La placa está articulada en torno a un eje horizontal que está a lo largo de su borde superior y que pasa por un punto A, y su apertura la restringe un borde fijo B. Determine la fuerza que se ejerce sobre la placa por el borde.

Problema:

• Se debe construir un muro de contención contra un derrumbe de lodo con bloques rectangulares de concreto (densidad= 2700kg/m3) de 0.8 m de altura y 0.2 m de ancho, como se muestra en la figura, el coeficiente de fricción entre el suelo y sus bloques de concreto es f= 0.3 y la densidad del lodo es alrededor de 1800 kg/m3. Existe la preocupación que los bloques puedan resbalarse o voltearse sobre el borde izquierdo inferior conforme suba el nivel del lodo. Determine la altura del lodo a la cual:

A) los bloques vencerán la fricción y empezaran a resbalar B) los bloques se voltearan

Problema:

• Una artesa de agua de sección transversal semicircular y con un radio de 5 m consta de dos partes simétricas articuladas dos partes se mantienen juntas por medio de cables y tensores colocados cada 3 m a lo largo de la longitud de la artesa. Calcule la tensión en cada cable cuando la artesa esta llena hasta el borde.