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 · Hidrostática

Ejemplos

Esquema

Vista lateralPrisma de presiones y fuerza resultante
Vista frontal

Resultados

Solución paso a paso

    Teoría

    Fuerza resultante

    FR = (P0 + γhc) A = pcA

    La 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.

    Aprende con IngStark

    Playlist completa