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Taller En Clases #2, Mecnica de Fluidos, Ing. Jennifer Villa
Domnguez 1
Universidad Autnoma del Caribe, UAC
Taller En Clases: Fuerzas Debido a Fluidos Estticos
Juan Pablo Caaveral1, Breyner Rodriguez2, Sergio Cardenas3,
Carlos Velasquez4.
Facultad de Ingeniera, Mecnica de Fluidos, Universidad Autnoma
del Caribe UAC, Barranquilla, Colombia.
I. La Pared mostrada en la figura tiene 6 de
ancho.
a. Calcule la fuerza total sobre la pared causada
por la presin del agua, y localice el centro de
presin.
b. Determine el momento provocado por esta
fuerza en la base de la pared.
12 = 3,65
Paso 1.
=
2
=
= (
2) ( )
= ((9,81
3
) (3,65 )
2) (3,65 6 )
= 392081,17 = ,
Paso 2. El centro de presin est a la distancia de
3=
3,65
3= ,
3=
12
3=
A partir del fondo de la pared
Paso 3. Momento provocado por la fuerza
=
3= (392,08 )(1,21 )
= ,
II. Dos tanques contienen glicerina, sin embargo uno
de ellos tiene pared recta y otro una pared
inclinada.
a. Calcule la fuerza resultante sobre cada uno de
los lados del tanque que contiene 15,5 de
glicerina.
b. Encuentre el centro de presin e indquelo en
la figura.
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Paso 1. Para pared recta.
=
= (
2) ( )
= ((1,26) (62,4
3
) (15,5 )
2) (15,5 11,6 )
= ,
Paso 1. Para pared inclinada.
=
= (
2) ( )
= ((1,26) (62,4
3
) (15,5 )
2) (
15,5
60 11,6 )
= ,
Paso 2. Para pared recta
Centro de Presin con respecto al fondo de la pared
=
3=
15,5
3= ,
Paso 2. Para pared inclinada
Centro de Presin con respecto a la altura y al largo de la pared
inclinada
=
3=
15,5
3= ,
=
3=
15,5 60
3= ,
III. Si la longitud del tanque de la figura es de 1,2 ,
Calcule la fuerza total que se ejerce en la pared
inclinada del fondo.
Paso 1.
=
= + +
2
= 200 + (0,8) (9,81
3) (1,5) +
(9,813
) (2,6)
2
= ,
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El ngulo la pared inclinada seria
= tan1 (2,6
1 ) = 68,96
= =2,6
68,96 1,2 = 3,34 2
=
= 224,52 3,34 2
= ,
Paso 2. El centro de presin con respecto a la altura
y al largo de la pared inclinada
=
3=
2,6
3= ,
=
3=
2,6 68,96
3= ,
IV. El tanque de la figura tiene un portillo de
observacin en el lado inclinado. Calcule la
magnitud de la fuerza resultante sobre el panel.
Muestre con claridad la fuerza resultante sobre la
puerta y dimensione su ubicacin.
Segn el Libro Mecnica de Fluidos de Robert L.
Mott (pg. 612). Para un Semicrculo el centroide
seria.
Paso 1.
Para hallar le restamos a 60 la distancia al eje
y le sumamos la distancia hasta donde llegara el
fluido con el ngulo = 90 65 = 25 y las 20 .
= (60 ) +20
25
= (60 0,212) +20
25
= (60 0,212 (3 12
1)) +
20
25
= 99,69
La distancia al centroide con respecto a la altura
seria .
= 25 = 99,69 25
= 42,13
Paso 2.
= = = 2
8
= (1,06) (62,4
3) (42,13
1
12 )
Centroide
Seccin rea Distancia
al eje
Momento de
inercia
2
8 0.212 (6.86 10
3)4
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= ,
=2
8=
(3 )2
8= ,
= = 232,23
2 3,53 2
= ,
Paso 3. Calculo del Centro de Presin
= +
= +
(6.86 103)4
= 99,69 +(6.86 103) (3
12 1
)4
(99,69 ) (3,53 2 144 2
12)
= 99,91
