Presión de un fluído
*Revisión del primer teorema fundamental
Proposición:Si en un
fluído con peso específico
γ, se sumerge un
área perpendicular a la superficie de
este, la fuerza que
esta experimenta a causa del
primero, esta dada por la integral :
F=∫cd γh(y)L(y) dy,
en donde
h(y) es la profundidad
del fluído a cada instante
(y),
L(y) el grosor de cada
"capa" (x),
y
c,d los límites de integración
(verticales).
*Pide a tu profesor la demostración (deducción)
① Se tiene un abrevadero en forma de semibarril y por lo cual, el área de uno de sus extremos es un semicírculo. Este se llena con un fluído cuyo peso específico (Peso sobre volumen) es γ=930 Kgf/m3. ¿Cual es la fuerza total ejercida en este extremo por el fluído :
a) Si se llena en su totalidad?
b) A cada instante?
② Utilizando la proposición dada tenemos que ; h(y)=y, su ordenada tal cual, y L(y)=2x(y)=-2 √[1-y2], dada la ecuación canónica de la circunferencia
x2+y2=1
Y tomando el doble. ¿Por qué?
Obtenemos la expresión general :
F(t)=∫-1t-9302y√[1-y2] dy
para un tiempo t dado.
¿Puedes verificarla?
③ a) Para el llenado total tenemos :
F(0)=F=∫-10-9302y√[1-y2] dy
Con el cambio de variable :
u=1-y2 ; du=-2y dy
tenemos que :
F=930∫01√u du
F=620 u3/2|01
F=620 kgf
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