Un automóvil pesado se sumergió en un lago por accidente y quedó sobre sus ruedas como se ve en la figura. la puerta mide 1.2 m de altura y 1 m de ancho, y el borde superior de la misma está 8 m abajo de la superficie libre del agua. determine la fuerza hidrostática sobre la puerta y la ubicación del centro de presión.
Respuestas
Respuesta dada por:
21
La fuerza hidrostatica sobre la puerta es igual a:
F = 100832.6 N
La profundidad del centro de presión "Ycp" es igual a:
Ycp = 8.614 m
Calculamos el área de la superficie de la puerta:
- A = 1.2m * 1m
- A = 1.2 m²
Calculamos la presión hidrostatica a la profundidad del centro de gravedad de la puerta Ycg = 8.6m
- P = ρH2O * g * Ycg
- P = 997Kg/m³ * 9.8m/s² * 8.6m
- P = 84027.2 Pa
Ahora con el valor de la presión calculamos la fuerza hidrostatica sobre la puerta:
- P = F / A
- F = P * A
- F = 84027.2 Pa * 1.2 m²
- F = 100832.6 N
Ahora calculamos el momento de inercia de la superficie sumergida:
- Ix = (1/12) * L * h³
- Ix = (1/12) * 1m * (1.2m)³
- Ix = 0.144m⁴
Calculamos la profundidad del centro de presión de la fuerza:
- Ycp = Ix / (Ycg*A) + Ycg
- Ycp = (0.144m⁴ / 8.6m*1.2m²) + 8.6m
- Ycp = 0.014m + 8.6m
- Ycp = 8.614 m
Preguntas similares
hace 5 años
hace 8 años
hace 8 años
hace 8 años
hace 9 años
hace 9 años