F UERZAS SOBRE SUPERFICIES CURVAS Alma Alejandra Guzmán Gómez Reg. 14300577 Montserrat Guadalupe Oliden Fernandez Reg. 14300663 Daniel Oswaldo Plascencia.

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1 F UERZAS SOBRE SUPERFICIES CURVAS Alma Alejandra Guzmán Gómez Reg. 14300577 Montserrat Guadalupe Oliden Fernandez Reg. 14300663 Daniel Oswaldo Plascencia Contreras Reg. 14300678 Emma Montserrat Govea Ramirez Reg. 14300567 Monica Alejandra Aceves Caraveo Reg:14300434 4º A Turno: Matutino 3 de Mayo de 2016

2 I NTRODUCCIÓN : Se realizó una presentación acerca de los efectos de las fuerzas respecto a sólidos con superficies curvas al entrar en contacto con un líquido ya sea por encima de ellos, por debajo o que el mismo se encuentre sumergido en él. Finalmente se muestran las conclusiones, referencias bibliográficas, preguntas de repaso y un video para una mejor explicación del tema.

3 A NTECEDENTES : La estática de fluidos estudia el equilibrio de líquidos y gases a partir de conceptos de densidad y presión. La densidad es una constante por lo que el líquido es incompresible, se representa por la letra Rho y es la relación de la masa sobre el volumen. La presión es la fuerza por unidad de área, se representa con Pascales: N/m2. Kg/m3 PRESIÓN HIDROSTÁTICA ABSOLUTA MANOMÉTRICA

4 D ESARROLLO DEL TEMA : Componente Horizontal. La pared sólida vertical que ejerce fuerzas horizontales sobre el fluido que está en contacto con ella, como reacción a las fuerzas debidas a la presión del fluido.

5 D ESARROLLO DEL TEMA : Componente vertical. El componente vertical de la fuerza ejercida por la superficie curva sobre el fluido, puede encontrarse sumando las fuerzas que actúan en la dirección vertical. Únicamente el peso del fluido actúa hacia abajo, y solamente la componente vertical F v actúa hacia arriba.

6 D ESARROLLO DEL TEMA : Efecto de la presión sobre la superficie del fluido. Al existir una presión adicional por encima del fluido o si el fluido mismo está presurizado, el efecto consiste en agregar a la profundidad real una profundidad de fluido “d a ”, equivalente a “p/y”. L a nueva profundidad equivalente se usa para calcular tanto la fuerza vertical como la horizontal.

7 D ESARROLLO DEL TEMA : Fuerzas sobre y debajo una superficie curva con fluido por debajo de ella. La presión del fluido sobre dicha superficie hace que las fuerzas tiendan a empujarla hacia arriba y hacia la derecha. La superficie y sus conexiones, entonces, deberán ejercer fuerzas de reacción hacia abajo y hacia la izquierda sobre el fluido contenido. La presión en el fluido en cualquier punto depende de la profundidad del fluido en ese punto, a partir de la superficie libre.

8 D ESARROLLO DEL TEMA : Fuerzas sobre superficies curvas con fluido encima de ellas. La fuerza debida a la presión del fluido tendrá un componente horizontal que actúa hacia la derecha de la compuerta. Esta fuerza actúa sobre la proyección de la superficie sobre un plano vertical.

9 D ESARROLLO DEL TEMA : Presión Hidrostática. La fuerza ejercida por un líquido sobre un área plana es igual al producto del peso específico por profundidad. En las superficies verticales, la presión varía con la profundidad.

10 D ESARROLLO DEL TEMA : Presiones Hidrostáticas sobre una superficie = Fuerza. 2500 kgf / m2 x 3 m2 = 7500 kgf Y a esta Fuerza también le llamamos: Empuje. Empuje = Volumen de la distribución de presiones.

11 D ESARROLLO DEL TEMA : PH Máxima PH = 0

12 D ESARROLLO DEL TEMA : Empuje Horizontal (Eh) = Volumen de la distribución horizontal de presiones. Eh = Vdp = (PH máx. x Profundidad) / 2 x Longitud. PH Máxima Profundidad Longitud

13 D ESARROLLO DEL TEMA : Empuje Vertical (Ev) = Volumen de la distribución vertical de presiones. Ev = Vdp x peso específico = (Pi x radio2) / 4 x Longitud x peso específico del líquido. Longitud Radio = Profundidad

14 D ESARROLLO DEL TEMA : Fuerza resultante

15 C ONCLUSIONES : Se concluyó que las fuerzas pueden ser aplicadas sobre las superficies curvas en distintas direcciones, analizando desde que posición sea según los siguientes casos tanto si esta sumergida, el efecto que se tiene al ejercer presión sobre el fluido, y los casos en que la fuerza sea sobre una superficie que se encuentra con un fluido por debajo de ella, así como cuando se encuentra por encima y debajo de ella.

16 R EFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Anónimo. (2008). Definición de presión absoluta. Abril 27,2016, de Definición. DE Sitio web: http://definicion.de/presion-absoluta. 2. Anónimo. (2008). Definición de presión hidrostática. Abril 27, 2016, de Definición.DE Sitio web: http://definicion.de/presion-hidrostatica. 3. Anónimo. (2015). Presión Hidrostática sobre una Superficie Curva. Abril 27, 2016, de NUDO Sitio web: https://www.youtube.com/watch?v=mb--9Ece6yc. 4. Anónimo. (2012). Tipos de presión. Abril 27, 2016, de tiposde.org Sitio web: http://www.tiposde.org/ciencias-naturales/357- tipos-de-presion.

17 R EFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 5. Izquierdo C. (2012). Ecuación fundamental de la hidrostática. Abril 27. 2016, de Universidad de San Carlos de Guatemala Sitio web: https://www.youtube.com/watch?v=M5RWKv5up0 A. 6. Mott, R. (1996). Fuerzas sobre áreas planas y curvas sumergidas. Mecánica de fluidos aplicada (pp. 89 - 98). Universidad Dayton: Pearson.

18 P REGUNTAS DE REPASO : 1. ¿Qué es el componente horizontal? La pared ejerce fuerzas horizontales sobre el fluido que está en contacto con ella, como reacción a las fuerzas debidas a la presión del fluido. 2. Mencionar la forma de encontrar el componente vertical. Puede encontrarse sumando las fuerzas que actúan en la dirección vertical. 3.¿Qué es la densidad? Es una constante, por lo que el líquido es incompresible.

19 P REGUNTAS DE REPASO : 4. ¿En qué consiste el efecto de presión sobre la superficie de un fluido? Consiste en agregar a la profundidad real una profundidad del fluido, “da “equivalente a “p/y”. La nueva profundidad se usa para calcular la fuerza horizontal como la vertical. 5. Mencionar la reacción de las fuerzas sobre y debajo una superficie curva con fluido por debajo de ella. La presión del fluido sobre dicha superficie hace que las fuerzas tiendan a empujarla hacia arriba y a la derecha. La superficie y sus conexiones, deberán ejercer fuerzas de reacción hacia abajo y hacia la izquierda sobre el fluido contenido.

20 P REGUNTAS DE REPASO : 6. Mencionar la fórmula de la fuerza resultante. 7. ¿En qué se enfoca la estática de fluidos? En el estudio del equilibrio de líquidos y gases a partir de conceptos de densidad y presión. 8. ¿Qué se toma como referencia en la densidad? La masa y el volumen. Como la fuerza por unidad de área (Pa). 9. ¿Cómo se define a la presión?

21 P REGUNTAS DE REPASO : A la fuerza ejercida sobre la superficie curva, en el cual están actuando de manera vertical y únicamente el peso del fluido actúa hacia abajo. 11. ¿Qué tipos de presión se manejaron? Manométrica, Absoluta, Hidrostática. 10. ¿A qué se le conoce como componente vertical? 12. ¿Qué es la presión hidrostática? Una fuerza ejercida por un líquido sobre un área plana que es igual al producto del peso específico por profundidad.

22 P REGUNTAS DE REPASO : Por la profundidad. 13. ¿Por qué varía la presión en las superficies verticales?