Un tanque cerrado rectangular en el plano con lados verticales tiene 1,8 m de profundidad y contiene agua hasta una profundidad de 1,2 m.
Se bombea aire al espacio sobre el agua hasta que la presión del aire es de 35 kN/m2.
Si la longitud de una de las paredes del tanque es de 3 m, determine la fuerza resultante sobre esta pared y la altura del centro de presión sobre la base.
Hasta ahora, mis cálculos han consistido en calcular la presión debida al agua, que es: rho(g)(h) = 1000(9,81)(1,2) = 11 772 N/m^2. Luego multiplico esto por el arco del lado del tanque cubierto por agua que es: 1.2(3) = 3.6m^2.
Multiplicando estos da 42379.2N.
No estoy del todo seguro de qué hacer con la presión del aire. Ya sea para multiplicarlo nuevamente por 3.6 (el área del costado del tanque cubierta por agua) o para multiplicarlo por el área de la parte superior del agua, pero no tendría suficientes detalles para calcular esto.
Por encima de la línea de agua, la presión en la pared es la presión del aire, por lo que puede calcular el área de la pared por encima de la línea de agua y multiplicarla por la presión del aire para obtener la fuerza en esa sección. Debajo de la línea de agua, la presión varía con la profundidad como
Perdón por cualquier error tipográfico, publicación telefónica.
Primero, la presión sobre la pared será una función de la profundidad, de modo que cerca de la parte superior la presión del agua es muy baja, mientras que más abajo es más alta. Promediado a través de la superficie de contacto, será equivalente a la presión en el punto medio.
Ahora aumenta la presión en todo el recipiente presurizando el espacio de aire que se encuentra sobre él. Esto añade la misma presión en todas partes. Por lo tanto, puede tomar la presión del aire y multiplicarla por el área total de la pared lateral, y agregarla a la presión del agua a una profundidad de 0,6 m multiplicada por el área mojada por el agua.
Espero que esto sea suficiente ayuda...
david blanco