Compuertas sumergidas
Fuerza hidrostática resultante, centro de presión y momento en la bisagra de una compuerta plana inclinada. Cambia la forma, el ángulo y la profundidad, o llena el tanque y mira cómo crece la fuerza.
Mecánica de Fluidos · HidrostáticaEjemplos
Esquema
Resultados
Solución paso a paso
Teoría
Fuerza resultante
FR = (P0 + γhc) A = pcALa fuerza sobre una superficie plana sumergida es la presión en su centroide por el área. Actúa perpendicular a la superficie.
Centro de presión
ycp = yc + Ixc / (ycA)y se mide a lo largo de la placa desde la línea O donde su plano corta la superficie libre. El centro de presión siempre está por debajo del centroide y se acerca a él cuando la compuerta está más profunda.
Momentos de inercia centroidales
- Rectángulo: Ixc = ba³/12
- Círculo: Ixc = πD⁴/64
- Triángulo: Ixc = ba³/36 (centroide a a/3 de la base)
Tanque cerrado
Si hay una presión manométrica P₀ sobre el líquido, se reemplaza por una altura equivalente heq = P₀/γ (superficie libre imaginaria) y en la fórmula del centro de presión se usa yc medido desde esa superficie.
Se usa presión manométrica: la presión atmosférica actúa en ambas caras de la compuerta y se cancela.