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• Kevin Cocheres

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FUERZAS SOBRE ÁREAS PLANAS SUMERGIDAS Para cada uno de los casos ilustrados con las figuras 4.30 a 4.41, calcule la magnitud de la fuerza resultante sobre el área indicada y la ubicación del centro de presión. Señale la fuerza resultante sobre el área y dimensione su ubicación con claridad. 4.19M Consulte la figura 4.31.

DATOS

Sg = 0,85 φ = 0,45 m

𝑦 = 1,5 − 0,45 − 0,3 𝑦 = 0,75 𝑚 𝑦 ℎ𝑐 = 0,45 + ⟶ ℎ𝑐 = 0,825𝑚 2 𝑃𝑐 = 𝜌𝑔ℎ𝑐 𝑘𝑔 𝑚 𝑃𝑐 = ൬0,85 × 1000 3 ൰ ቀ9,81 2 ቁ ሺ0,825𝑚ሻ 𝑚 𝑠 𝑃𝑐 = 6879,26 𝑃𝑎 𝜋 𝐴 = × 0,452 𝑚2 ⟶ 𝐴 = 0,1590 𝑚2 4 𝑁 𝐹𝑅 = 𝑃𝑐 ∗ 𝐴 = ൬6879,26 2 ൰ ሺ0,1590 𝑚2 ሻ 𝑚 𝐹𝑅 = 1094,10 𝑁 ⟶ 𝐹𝑅 = 1,09 𝑘𝑁 𝑺𝒆 𝒔𝒂𝒃𝒆 𝒒𝒖𝒆: 𝑦𝑝 = 𝑦𝑐 +

𝐼𝑥,𝑐 𝐼𝑥,𝑐 ⟶ 𝑦𝑝 = 𝑦𝑐 + 𝑃𝑜 𝑦𝑐 𝐴 ൤𝑦𝑐 + 𝜌𝑔𝑠𝑒𝑛𝜃 ൨𝐴

𝑳𝒂 𝒑𝒓𝒆𝒔𝒊𝒐𝒏 𝒆𝒏 𝒍𝒂 𝒔𝒖𝒑𝒆𝒓𝒄𝒊𝒇𝒊𝒆 𝒆𝒔 𝟎 0,825 0,825 𝑐𝑜𝑠300 = ⟶ 𝑦𝑐 = 𝑦𝑐 𝑐𝑜𝑠300 ⟶ 𝑦𝑐 = 0,9526 𝑚

𝜋 4 𝜋 ሺ0,45 𝑚ሻ4 𝑑 = 64 64 ⟶ 𝐼𝑥,𝑐 = 2,0129 × 10−3 𝑚4 𝐼𝑥,𝑐 =

𝑹𝒆𝒆𝒎𝒑𝒍𝒂𝒛𝒂𝒏𝒅𝒐: 𝑦𝑝 = 0,9526 𝑚 +

2,0129 × 10−3 𝑚4 ሺ0,9526 𝑚ሻሺ0,1590 𝑚2 ሻ

𝑦𝑝 = 0,9659 𝑚 ⟶ 𝟗𝟔𝟓, 𝟓 𝒎𝒎 𝑐𝑜𝑠300 =

ℎ𝑝 𝑦𝑝

⟶

⟶ ℎ𝑝 = 0,836 𝑚 ⟶

ℎ𝑝 = 𝑐𝑜𝑠300 ∗ 𝑦𝑝 𝒚𝒑 = 𝟖𝟑𝟔, 𝟒𝟗 𝒎𝒎

FUERZAS SOBRE SUPERFICIES CURVAS FIGURA 4.48 Problema 4.48

DATOS 𝑆𝑔 = 0,8626 𝜑 = 1,25 𝐴 = 𝐴1 + 𝐴2 𝐴1 = ሺ0,62ሻሺ1,25ሻ 𝐴1 = 0,772 𝑚2 𝜋ሺ𝜑ሻ2 𝐴2 = 8 𝜋ሺ1,25ሻ2 𝐴2 = 8 𝐴2 = 0,61 𝑚2 𝐴 = 1,389 𝑚2 𝐹𝑉 = 𝛾𝑉 = 𝛾𝐴 ∗ 2,50 𝐹𝑉 = ሺ0,826ሻሺ9,81 𝑘𝑁/𝑚3 ሻሺ1,389𝑚2 ሻሺ2,50𝑚ሻ 𝑭𝑽 = 𝟐𝟖, 𝟏𝒌𝑵 𝐹𝐻 = 0, 𝑃𝑜𝑟𝑞𝑢𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎𝑠 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑭𝑹 = 𝑭𝑽 = 𝟐𝟖, 𝟏 𝒌𝑵