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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
2 6
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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.