Este documento describe los conceptos de empuje hidrostático sobre superficies curvas. Explica que la fuerza resultante debida a la presión se determina por sus componentes horizontal y vertical, y que la componente horizontal pasa por el centro de presión mientras que la componente vertical pasa por el centro de gravedad. También incluye ejemplos numéricos para calcular el empuje hidrostático total sobre cilindros sumergidos.

1. TRABAJO PRACTICO Nº: 2
MECANICA DE LOS FLUIDOS
 EMPUJE SOBRE SUPERFICIES PLANAS
 EMPUJE SOBRE SUPERFCIES CURVAS
 PRINCIPIO DE ARQUIMIDES
 PRINCIPIO DE FLOTACION
Profesor Ing. José GASPANELLO
Año 2010

2. MECANICA DE LOS FLUIDOS
Ing. José GASPANELLO

3. 2.- EMPUJE SOBRE SUPERFICIES CURVAS:
D E La resultante de las fuerzas
“F” debida a la presión se
determina por sus dos
YC C A
componentes “Fx” y “Fy”.-
Fy
F La componente horizontal: es
igual a la fuerza normal que
el fluido ejerce sobre la
Fx
proyección vertical de la
superficie y su línea de
B acción pasa por el centro de
presión de dicha proyección.-
La componente vertical: es igual
al peso del liquido situado sobre FX hG SV
el área, real o imaginaria, la IG
línea de acción pasa por el centro YC YG
de gravedad del volumen.-
SV YG
FY γ VABCDE F FX2 FY 2

4. ANALIZANDO EL CUERPO LIBRE:
La componente horizontal:
Fh1 = Fh2 Fh3 = Fh
D E anulan
Fh1 Fh2 Fh γ hG SV Modulo
YC C W A IG
YC YG Ubicación
SV YG
La componente vertical:
FV = W
Fh3 Fh
FV γ VABCDE
Modulo
Aplicado en el Centro de Gravedad
B FR del Volumen.
La componente Total:
Fv
F F2
V F2
H
Modulo
Fv
arctg Ubicación
Fh

5. SUPERFICIES CURVAS SUPERFICIES CURVAS
CON FLUIDO POR ARRIBA CON FLUIDO POR DEBAJO
A B A B
F
D C D C
F γ VABCD F F γ VABCD

6. SUPERFICIES CURVAS
CON FLUIDO POR DEBAJO
F
F γ Vimaginario

7. SUPERFICIES CURVAS TOTALMENTE SUMERGIDA A B
A B
H
F1 VABCHE
F1 E C
A B
H
F2 VABCDE
FR E C
E C
LA FUERZA RESULTANTE D
D H
FR F2 F1
C
F2 FR γ VHCDE E
D
PRINCIPIO DE ARQUIMIDES: Todo cuerpo sumergido en un
fluido experimenta un empuje ascendente igual al peso del
liquido que desaloja.-

9. TRABAJOS PRACTICOS Nº:2
MECANICA DE LOS FLUIDOS
DESARROLLAR LA FORMA DE CALCULA
DEL EMPUJE HIDROSTATICO SOBRE
UNA SUPERFICIE CURVA .-
ROBERT MOTT RONALD GILES
HOJAS 97 A 105 HOJAS 25 A 35

10. Ejercicio Nº:7
Calcular el Empuje Hidrostático Total que el agua ejerce
sobre el cilindro indicado en la figura, que tiene 2,00m
de diámetro y 5,00m de largo.-
Solución:
EH=10000Kg; EV=7854Kg,ET=12750Kg;
x=1,333m; e=0,425m

11. Ejercicio Nº:8
El cilindro de la figura, de 2,00m de diámetro, pesa
2500kg y tiene una longitud de 1,50m. Determinar las
reacciones en los puntos A y B, despreciando el
rozamiento. Peso Especifico Fluido=800kg/m3.
Solución: RA=2.400Kg; RB=606Kg

12. Ejercicio Nº:9
Con referencia a la fig., determinar las fuerzas horizontal
y vertical, debida a la acción del agua sobre el cilindro de
1,80m de diámetro, por metro de longitud del mismo.-
Solución:
G 1,272 F
1°:Fuerza Horizontal “FH”
1,2
1,836
FH = FCDA - FAB
C
J FH = 3.023kp – 687kp =
D
O FH = 2.336kp
B 2°:Fuerza Vertical “FV”
0,264
A FV = FDAB - FDC
FV = γ . VDABFGCD
45
FH = 3.600kp

13. EMPUJE SOBRE
SUPERFICIES CURVAS
MECANICA DE LOS FLUIDOS
Ing. José GASPANELLO