problema de maquinas electricasDescripción completa
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Descripción: bombas de agua ejercicios resueltos
EJERCICIOS PROPUESTOS Y RESUELTOS DE FUERZA SOBRE SUPERFICIES PLANAS EN GENERAL ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ESPOCH
EJERCICIO RESUELTOS
Para el caso ilustrado en las figura 1 calcule la magnitud de la fuerza resultante sobre el área indicada y la ubicación del centro de presión. Señale la fuerza resultante sobre el área y dimensione su ubicación con claridad.
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Se supone que el agua tendrá una densidad de 62,4lbm/pie . Se supone que la aceleración de la gravedad tiene un valor de 2 32,2 pie/s . 2 Se supone que la presión atmosférica es igual a 14,7 lbf/plg
Leyes Físicas: a) Para determinar la fuerza resultante se debe obtener, inicialmente, la fuerza resultante del aceite sobre la compuerta y su centro de presión. Para lo cual se aplican los pasos respectivos. 1- Se identifica el punto en que el ángulo de inclinación del área de interés intercepta el nivel de la superficie libre del agua. Tal como se indica en el esquema el ángulo se calcula así:
θ
4 3
Aplicando la razón trigonométrica trigonométrica
entonces:
La hipotenusa de éste triangulo, debe ser, por deducción, igual a 5.
Figura 1
Solución: Enunciado: El concepto que se debe entender es la teoría sobre fuerza en superficies planas sumergidas en general ya que se tiene un lado rectangular sumergido, soportando la fuerza de un fluido por una cara. Se debe determinar lo siguiente: a) Fuerza resultante total sobre la cara AB: b) Posición de con respecto al punto de referencia escogido:
2-
Se localiza el centroide C del área a partir de la geometría tal como lo muestra la figura 2.
3-
Se determina como la distancia vertical entre el nivel de la superficie libre del agua y el centroide del área:
4-
Se determina como la distancia inclinada del nivel de la superficie libre del agua al centroide del área:
5-
Se calcula el área total de la compuerta sobre la cuál va a ejercer la fuerza del agua (no sin antes hallar la altura AB de la cara ):
Esquema: Se tiene el esquema adjunto con las dimensiones dadas del lado AB y la configuración geométrica necesaria del entorno de la cara. Se coloca una línea a lo largo de la cara AB que interseque la superficie libre en este caso del aceite, a fin de identificar el ángulo θ.
C Figura 2 Suposiciones: Se trabajará en el sistema ingles para lo cual se supondrán los siguientes factores de conversión tomados de tablas de conversión:
Se calcula la fuerza resultante del aceite sobre la compuerta (la fuerza debido a la presión ambiente en la superficie libre se anula con la fuerza de la presión ambiente en la cara posterior del tanque):
