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MECÁNICA DE LOS FLUIDOS Trabajo Práctico 2B: EMPUJES - COMPUERTAS

1) Un tipo común de compuerta consiste en un tablero que se corre a través de la abertura de descarga. El coeficiente de fricción entre una de estas compuertas y sus guías es de 0.6. Si el borde superior de una compuerta de 1,5 m x 1,5 m que pesa 400 kgf está a 4,5 m por debajo del nivel del agua cuando la compuerta está cerrada; hallar la fuerza necesaria para abrirla si se desplaza verticalmente. 4,5 m

1,5 m Corte Planta 2) La compuerta AB de a=20 m de ancho puede girar en A. El manómetro M1 marca –0,15 kgf / cm2. ¿Qué fuerza horizontal debe aplicarse en B para que la compuerta permanezca cerrada? De un lado de la compuerta hay agua (y encima de ésta aire) y del otro lado, aceite. J = a*b^3/12 ac = 750 kgf / m3 M1

5,5 m A

1,80 m F B

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3) Se tiene una compuerta plana que enrasa sobre la superficie libre con los siguientes datos: h = 4 m = 30 º = 30 º b = 2,5 m = 1000 kgf/m3 h = 4 m Se pide calcular el empuje total, el centro de aplicación del mismo, el diagrama de presiones, el diagrama de empujes y los tramos de igual empuje si se quiere dividir la compuerta en 4 fajas de igual empuje (n = 4 ). 4) Determinar y ubicar las componentes horizontales y verticales del empuje sobre una compuerta cilíndrica en las condiciones del esquema por metro de compuerta. El líquido es agua. R = 1,5 m A R = 1,5 m D B C 5) Hallar la fuerza sobre la compuerta de sector AB debida al agua, por m de longitud de compuerta. A R = 2 m B 6) Un aceite de = 800 kgf/m3 actúa sobre una chapa triangular vertical de base 3,60 m y altura 2,70 m. Debajo de la capa de aceite hay agua que actúa sobre otra chapa vertical rectangular de 3,60 m de ancho y 2,40 m de alto. Determinar la fuerza resultante.

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Aceite Agua

La fuerza es normal al Plano del dibujo 7) Una compuerta consiste en un cuadrante de círculo de radio 1.5 metros y pivotea sobre su centro O. El centro de gravedad es G como se muestra en la figura. Cuando el nivel de agua alcanza el nivel O, calcular la magnitud y la dirección de la fuerza resultante del agua sobre la compuerta y el momento requerido para abrir la compuerta. El ancho de la compuerta es de 3 metros y su masa es de 6000 kg.