Tarea fuerzas sobre superficies planas

1. Tomando como base las figuras que se

adjuntan, se pide:

a) Dibujar la distribución de presiones

correspondientes a las fuerzas hidrostáticas sobre

las compuertas planas AB (figuras 1, 2 y 3).

También deberán calcularse las presiones en los

puntos del centroide y el centro de presión.

2. La compuerta plana de la figura pesa 2.000 N por

m de longitud perpendicular al plano del papel,

teniendo su centro de gravedad a 2 m de su

articulación O. Razonando su resolución se pide:

a) Cota h para la que la compuerta se encuentra

en equilibrio

r) 0,95 m.

3. Exprese una presión de 225 kPA(abs) como presión manométrica. La presión atmosférica

local es de 101 kPa(abs).

4. Calcule el cambio en la presión del agua, de la superficie a una profundidad de 5 m.

5. La atmósfera en un planeta tiene una temperatura de 15°C al nivel del mar y baja 1°C por

cada 500 m de elevación. La constante de gas R para esta atmósfera es de 200 N. m/(kg)(K).

¿A qué elevación la presión es el 30% de la correspondiente al nivel del mar? Tome g = 9.00

m/s2. R) 8231 m.

6. Encuentre la fuerza vertical y la horizontal sobre

la compuerta en forma de cuarto de cilindro AB,

que aparece en la figura, con agua en un lado y

aire en el otro. La compuerta tiene 2 m de ancho.

R)

7. En la compuerta de la figura, formada por un cuarto

de cilindro de 2 m de radio y 2 m de longitud

normal al plano del dibujo, se pide:

a) Componente horizontal de la fuerza ejercida por el

agua.

b) Componente vertical.

c) Fuerza F necesaria para abrirla en el supuesto de despreciar su peso.

Dato: Distancia del centro de gravedad de un cuarto de círculo a los radios que lo limitan = 4R/3π.

r) 156.800 N; 179.175 N; 0.