Hidrostática

[escarabajo]

Hola a todos!! ¿cómo les va?

No sé si es acá el lugar apropiado, en realidad no voy a hacer ninguna pregunta en particular si no a pedir si quizás alguno dispone o sabe de algún materia que pueda serme útil en el tema hidrostática.

Más concretamente lo que estoy estudiando es calcular fuerzas de un fluido sobre compuertas planas finitas, mediante el calculo de centróide y momento de inercia ... el problema es que no tengo muy claro cómo aplicar las fórmulas, necesito entender bien cómo se llega a ellas para saber exactamente cómo aplicarlas...

Curioso, en el liceo, con fórmulas andaba claro, ahora en facultad, si no razono no me sirven las fórmulas!!!!!

En fín, agradezco si alguno me puede "tirar" algún material que peuda vichar.

Saludos

[pod]

Re: Hidrostática

No se si es lo que quieres, pero el típico problema de fuerza sobre una compuerta vendría a ser así:

Tenemos una compuerta de ancho $a$ y profundidad $h$. A uno de los lados hay aire atmosférico, al otro un líquido de densidad $\rho$ (constante), calcula la fuerza total sobre la compuerta.

Pues en este caso, la fuerza será igual a la presión del líquido por un lado menos a la presión del aire por el otro, multiplicado por el área. El problema es que la presión del líquido aumenta con la profundidad, $z \in [0,\,h]$,

$P(z) = P_0 + \rho g z \ .$

Dividimos la compuerta en trocitos diferenciales rectangulares, de altitud $\mathrm{d}z$ y ancho $a$ (podemos coger un ancho macroscópico en este caso ya que la presión es constante horizontalmente). La superficie de ese elemento rectangular es sencillamente $a \mathrm{d} z$. Por lo tanto, la fuerza sobre ese elemento será

$\mathrm{d}F = \big(P(z) - P_0\big) a \mathrm{d}z \ .$

Ahora todo es cuestión de integrar,

$\displaystyle F = \int_0^h \big(P(z) - P_0\big) a \mathrm{d}z = \frac12 a \rho g h^2\ .$

Otro cálculo típico sería calcular el momento de la fuerza, en este caso sólo habría que añadir un factor $z^2$ a la integral.

Espero que sea algo parecido a lo que buscas

[escarabajo]

Re: Hidrostática

Hola Pod, muchas gracias por responder.

En realidad la cosa va mucho más complicada!!!...

Estuve intentando resolver un ejercicio, que no ha salido así que lo mejor para mi va a ser ver algo un poco más práctico.

Voy a abrir un nuevo hilo para plantear mi problema!

Gracias de nuevo, perdón que te hiciera escribir al santo botón.!!!

Saludos

[iam2012]

Re: Hidrostática

No se si es lo que quieres, pero el típico problema de fuerza sobre una compuerta vendría a ser así:...

Buenas, yo tengo un problema que me gustaría resolver, pero no sé como hacerlo. Este hilo se parece un poco, pero os cuento.

Se trata de una compuerta colocada en la pared de un recinto. Permanence cerrada normalmente. Solo se abre si se ejerce una cierta diferencia de presión en la sala con respecto al exterior.

La diferencia con el hilo actual es que los medios a ambos lados es aire (bueno quizás en un lado la presion se debe a una mezcla gaseosa, de ahí vendría la expansión y aumento de la presion al interior del recinto).
Y la otra diferencia es que lo que yo deseo calcular es el PESO de la lámina vertical de la compuerta para evitar su apertura a una presion inferior a un valor dado. Es decir, que solo abra a una presion que yo establezca.
*Creo que es importante indicar que la lámina vascula sobre el lado horizontal superior, con una bisagra o algo así. (Sería como la entrada de los perros en las partes bajas de las puertas de las casas norteamericanas)

Saludos