UNIVERSIDAD DE SUCRE FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN PARCIAL N2 Mecnica de los fluidos tema: fuerzas hidrostticas sobre superficies curvas y principio de Arqumedes SITUACION 1: En la figura se muestra el agua retenida en el amblase de un presa de concreto. Una fuga bajo los cimientos proporciona una distribucin de presin bajo la presa como se indica. Si la profundidad de agua, h es demasiado grande, la presa se volcar en su lnea de base aguas abajo (punto A). Para las dimensiones que se proporcionan recomiende la profundidad mxima del agua, que debe permitirse, para las dimensiones que se proporciona recomiende la profundidad mxima del agua, que debe permitirse, para evitar el colapso, si el ancho de la base es. L=50 pies. Basar el anlisis en una longitud unitaria de la presa. El peso especfico del concreto es de 170lbs/pies3

Primeramente, hacemos el diagrama de cuerpo libre, para ello utilizamos el prima de presin:

Para la primera parte, aplicamos prima de presin Reemplazamos, segn la figura, tenemos:

Anlogamente:

Luego:

Para W, tenemos:

Calculamos la distancia de Y

De modo que:

Remplazando

Donde debemos despejar h; teniendo en cuenta que y

Los valores para h son: . Por tanto h=

SITUACION 2: Una masa cilndrica M de 1, de dimetro esta conecta a una compuerta rectangular de 2 m de ancho como se muestra en la figura. La compuerta se debe abrir cuando el nivel h del agua desciende por debajo de 2.5 m. determine el valor necesario para M, si sobre la superficie libre del agua se coloca una capa de aceite con densidad relativa, S=0.8 y espesor 0.8 m; ignorar la friccin en la articulacin de la compuerta y en la polea.

Hacemos el diagrama de cuerpo libre con las fuerzas existentes en dicho cuerpo:

Luego:

Luego:

Si tomamos que de modo que: