MECANICA DE FLUIDOS

• Fuerzas sobre áreas curvas con fluidos por encima ella.

En la siguiente imagen, tenemos un tanque que su fluido esta encima, por la parte de arriba esta abierta por ende la presión que hay arriba es la presión atmosférica, entonces la presión atmosférica en este calculo seria 0. Entonces en esta superficie curva actúan las fuerzas de forma perpendicular a la superficie. Estas fuerzas aumentan según la profundidad, a más profundidad aumenta la fuerza.

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Entonces tenemos que reemplazar con 2 fuerzas, Es por ello que aquí hay una fuerza horizontal  , y una fuerza vertical  ejercidas sobre el fluido por la superficie curva y su fuerza resultante .[pic 25][pic 26][pic 27]

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La fuerza horizontal  sería:[pic 35]

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Ese  sería ese punto rojo, de la superficie libre hasta el centroide de esa superficie plana, porque tomo la proyección de ese plano, porque la fuerza del liquido que ejerce esa superficie que es  viene hacer la misma fuerza que se encuentra en el centroide.[pic 37][pic 38]

Ahora la fuerza vertical  sería representada:[pic 39]

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Donde la fuerza resultante sería:[pic 41]

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Ejercicio N°2

Determinar la magnitud de la fuerza ejercida por el agua sobre la superficie AB, la cual está formada por un cuarto de cilindro de radio 2m. Considere un ancho de 1 m.

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Resolviendo:

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1.- Fuerza horizontal:

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2.- Fuerza Vertical

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3.- Fuerza Resultante

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COMPLEMENTANDO:[pic 54][pic 55]

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5  [pic 60][pic 61][pic 62]

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.38 KN[pic 68]

 =47.54°[pic 69]

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