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ITEGEB PUERTO SUÁREZ – SANTA CRUZ AGOSTO DE 2021 INSTITUTO TECNOLÓGICO GERMAN BUSCH" ITEGEB CARRERA DE CONSTRUCCIÓN CIVIL DOCENTE: ING. JIMMY VINO PASCUAL HIDRÁULICA HID- 1
INTRODUCCIÓN
La estática de fluido o hidrostática es un caso de la mecánica de fluidos donde los fluidos se encuentran en reposo, tiene las siguientes características: No existe velocidad de movimiento. Los esfuerzos cortantes son nulos. Las fuerzas producidas son únicamente las provocadas por el peso del fluido por la acción de
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Es de suma importancia el conocer el comportamiento de los fluidos en especial el agua para comprender de mejor manera el como actúa en nuestra vida cotidiana. Los líquidos al estar en reposo, ejercen una gran presión que depende de la altura del nivel.
ITEGEB PRESIÓN
SISTEMAS DE AGUA POTABLE . En las casas el tanque de agua se encuentra en la parte más alta de la casa, para poder suministrar el agua a toda la casa con una determinada presión, para el ahorro de energía.
- Y en el caso de las cisternas el agua debe de ser trasportada por un sistema de bombeo. PRESIÓN
Cuando están en equilibrio, los fluidos no pueden soportar fuerzas tangenciales o cortantes. Los fluidos son sustancias capaces de fluir y que se adaptan a la forma de los recipientes que los contienen. Los líquidos son prácticamente incompresibles Los líquidos ocupan un volumen definido y tienen superficies libres
ITEGEB PRESIÓN
La masa y el volumen están directamente relacionados. La densidad 𝝆 de un fluido es la masa por unidad de volumen de dicho fluido (liquido). Peso Específico ( ): Se define como el cociente entre el peso W de un cuerpo y su volumen V. Para sustancias líquidas se suele tomar como sustancia patrón el agua, cuya densidad a 4 ºC es igual a 1000 kg/m^3 DEFINICION DE PRESIÓN PRESIÓN Cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo deformable, los efectos que provoca dependen de cómo esta fuerza se reparte sobre la superficie del cuerpo. Un golpe de martillo sobre un clavo bien afilado hace que penetre mas de lo que lo haría otro clavo sin punta.
ITEGEB Todos los puntos, que se encuentren al mismo nivel en un líquido, soportan igual presión. la altura del líquido. Ni la forma de un recipiente ni la cantidad de líquido que contiene influyen en la presión que se ejerce sobre su fondo, tan sólo depende de la altura del líquido.
HIDROSTÁTICA”
Esto es lo que se conoce
como “PARADOJA
HIDROSTÁTICA”
PRESIÓN PARADOJA HIDROSTÁT ICA denominado manómetro. Para medir la presión en líquidos o gases se emplea un dispositivo denominado manómetro. ser la misma. Como A y B están a la misma altura la presión en A y en B debe ser la misma. recipiente. Por una rama la presión en B es debida al gas encerrado en el recipiente. PA= PB P = P 0 + r gh PRESIÓN
PRESIÓN MANOMÉT RICA del líquido manométrico. Por la otra rama la presión en A es debida a la presión atmosférica más la presión debida a la diferencia de alturas del líquido manométrico.
ITEGEB sobre una vasija de mercurio. Para medir la presión atmosférica, Torricelli empleó un tubo largo cerrado por uno de sus extremos, lo llenó de mercurio y le dio la vuelta sobre una vasija de mercurio. El mercurio descendió hasta una altura h=0.76 m al nivel del mar. atmosférica. Dado que el extremo cerrado del tubo se encuentra casi al vacío p=0, y sabiendo que la densidad del mercurio es 13.55 g/cm^3 ó 13550 kg/m^3 , podemos determinar el valor de la presión atmosférica. PRESIÓN
PRESIÓN ATMOSFÉRICA Patm γm h PRESIÓN
E 1 Un depósito cerrado contiene aceite de densidad relativa 0, Determinar la lectura del manómetro en A en [Kg/cm²]. 0,5[m] M ERCURIO Dr=13, AIRE A ACEITE 2,85[m ]
ITEGEB INSTITUTO TECNOLÓGICO GERMAN BUSCH" ITEGEB CARRERA DE CONSTRUCCIÓN CIVIL 19 FUERZA HIDROSTÁTICA
TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUA
ITEGEB FUERZA HIDROSTÁTICA
Una compuerta hidráulica es un dispositivo hidráulico-mecánico destinado a regular el pasaje de agua u otro fluido en una tubería, en un canal, presas, esclusas, obras de derivación u otra estructura hidráulica. COMPUER TAS La resultante de la fuerza total puede ser calculada con la ecuación: la ecuación: La presión promedio es la que se encuentra en la parte media del objeto sumergido y puede calcularse mediante la ecuación: FUERZA HIDROSTÁTICA
FUERZA HIDROSTÁT ICA Fr = Pprom*A Donde Pprom es la presión promedio y A es el área del objeto sumergio. Pprom = γ (h/2) AGUA h h a Pprom Fr cg cp
ITEGEB FUERZA HIDROSTÁTICA
E
Una compuerta rectangular AB tiene 3,7 [m] de altura y 1, [m] de ancho y esta articulada en un punto 150 mm por debajo de su centro de gravedad, la profundidad total del agua es 4,2 [m] ¿Qué fuerza horizontal debe aplicarse a la parte interior de la compuerta para que se mantenga en equilibrio?AGUA
P
0,5[m] 3,7[m] 4,2[m] B
A
y FUERZA HIDROSTÁTICA
E
¿Cuál es la fuerza ¨P¨ para mantener la compuerta OBC cerrada? Ancho de la compuerta 1,5 [m] AGUA
P
O
C^ B
0.5[m] 1,2[m] 0,35[m]
ITEGEB AGUA ? FUERZA HIDROSTÁTICA
FUERZA HIDROSTÁTICA SUPERFICIE
INCLINADA Fr = Pprom*A P^ Pprom = γ (hcg/2) prom Fr cg cp cg cg cg y y A I ycp θ y x hcg hcp ycp ycg a b FUERZA HIDROSTÁTICA
E 6 En el deposito de la figura tiene 3 [m] de longitud y el fondo inclinado tiene 2,5 [m] de ancho ¿Qué profundidad de Hg dara lugar a un momento respecto de C por la acción de los liquidos igual a 14000 [kg-m] en el sentido de las agujas del reloj? AGUA
B
C
30° MERCURIO 1,8[m] h?
ITEGEB FUERZA HIDROSTÁTICA
A B
FY
FX
Para FX:
a^ C
b
c
FUERZA HIDROSTÁTICA
A B
FY
FX
Para FX:
a^ C
b
c
d La distancia “d” es medida desde el punto
B hasta la ubicación de la resultante Fx.
ITEGEB FUERZA HIDROSTÁTICA
A B
FY
FX
Para FY:
a^ C
b
c
e
La distancia “e” es medida desde el punto A hasta la ubicación de la resultante FY.
FUERZA HIDROSTÁTICA
A B Para FW:
a^ C
b
c
f
La distancia “e” es medida desde el punto A hasta la ubicación de la resultante FY.
FW f
AW
La distancia “f” es medida desde el punto C hasta la ubicación de la resultante FW.
ITEGEB PUERTO SUÁREZ – SANTA CRUZ AGOSTO DE 2021 INSTITUTO TECNOLÓGICO GERMAN BUSCH" ITEGEB CARRERA DE CONSTRUCCIÓN CIVIL FIN DE LA PRESENTACIÓN NO OLVIDE REPASAR LO APRENDIDO CUALQUIER SUGERENCIA ES BUENA LA PRESENTACIÓN SE ENVIARA AL GRUPO DOCENTE: ING. JIMMY VINO PASCUAL 37
