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UNIVERCIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI ING. CIVIL 2016

1Ing. Nataly Nina MECANICA DE FLUIDOS II

“UNIVERSID D JOSE C RLOS M RI TEGUI”

F CULT D DE INGENIERI S

C RRER PROFESION L DE INGENIERI CIVIL

TEMA PRESION EN SUPERFICIES PLANAS Y CURVAS

CURSO

MECANICA DE FLUIDOS I

DOCENTE ING NATALY NINA

ALUMNA

MAMANI SOSA LIZBET LIDIA

CICLO

V

MOQUEGU PERU

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PRESION HIDROSTATICA EN SUPERFICIES PLANAS Y CURVAS

1. PRESION HIDROSTATICA EN SUPERFICIES PLANAS

Cualquier pared plana que contenga un líquido (muros, compuertas, depósitos, etc) soporta,en cada uno de los puntos , una presión que ha sido definida como la altura de la superficie

libre del líquido al punto considerado, siempre que se trate de recipientes abiertos, que es el

caso más frecuente en aplicaciones hidrostáticas. Por lo tanto, todas las fuerzas de presión

paralelas, cuya magnitud y dirección se conocen, tendrán una resultante, P, que representa

el empuje del líquido sobre una superficie plana determinada, cuyo valor y punto de

aplicación vamos a determinar.

CALCULO DEL VALOR DE LA PRESIONSuponemos una pared inclinada que contiene un liquido y que forma con su superficie

libre un ángulo ø, tal como muestra la figura anterior y en ella un elemento diferencial

de superficie


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Si G es el centro de gravedad de dicha área, su abscisa valdrá:

= ∫ .∞∫ = ∫ . → . = .

Sustituyendo en la ecuación 5:

DERTERMINACION DEL CENTRO DE PRESION (CDP)


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Para determinar este punto bastara normalmente, en la práctica, como determinar la

coordenada . Para ello se toman momentos a lo largo del eje de simetría.


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CASOS MAS FRECUENTES EN LA PRACTICA

PRIMER CASO: PARED RECTANGULAR INCLINADA

En la figura se muestra un muro que tiene una pared inclinada rectangular que

contiene un líquido, de profundidad z=BD. La recta AB es el eje de simetría de la

pared rectangular y contiene el centro de gravedad G y el centro de gravedad C.

AD representa el diagrama de presión hidrostática considerando el líquido de

= 1

La presión total del liquido sobre la pared, suponiendo que su anchura es b,

será:


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SEGUNDO CASO: PARED RECTANGULAR VERTICAL

Es un caso particular del anterior con = 90° por lo que = 1

TERCER CASO: PARED RECTANGULAR SUMERGIDA E INCLINADA


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2. PRESION HIDROSTATICA EN SUPERFICIES CURVAS

En algunos casos, el cálculo de las fuerzas totales que actúan sobre superficies irregulares se

hace muy complejo, por lo que analizamos las componentes horizontal y vertical de éstas

fuerzas. Para efectos de nuestras deducciones consideremos la superficie curva de la figura,la que soporta una presión debida al líquido y en la que representamos las componentes de

la fuerza total aplicada en ella.

COMPONENTE HORIZONTAL

Se calcula de la misma manera que para el caso de superficies planas, pero utilizando el

área proyectada.


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Integrando tenemos:

FH= .hG.Aproy.plano vert

Donde hG viene a ser la distancia de la superficie al centro de gravedad de la

superficie plana proyectada.

Punto de Aplicación de la Fuerza horizontal:


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COMPONENTE VERTICAL

Es igual al peso del fluido Real o Imaginario ubicado por encima de la superficie curva.

Donde VOL viene a ser el volumen del fluido por

encima de la superficie curva, hasta la superficie del

fluido.

La línea de acción de la fuerza vertical pasa por el

Centro de Gravedad del Volumen considerado.

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