Cómo resolver esta pregunta de presión de fluido

Este es un problema demasiado grande para que yo realmente pueda resolverlo numéricamente, pero así es como lo haría. Primero encontraría la fuerza en la cara de la presa. La presión en cualquier punto dado es por

P = [matemáticas] \ rho gh [/ matemáticas].

Entonces la fuerza en toda la superficie es

F = [matemáticas] (\ rho ghw) dy [/ matemáticas]

Llamé la distancia desde C a lo largo de la línea AB y. Usando el teorema de Pitágoras y triángulos similares, podrías encontrar h en términos de y e integrar la expresión de cero a [matemáticas] \ overline {BC} [/ matemáticas].

Del mismo modo, podría encontrar el momento de la presión hidrostática sobre B con la fuerza multiplicada por la distancia. La distancia sería [matemática] \ overline {BC} [/ matemática] – y entonces el momento total sería

M = [matemáticas] \ rho ghw (\ overline {BC} -y) dy [/ matemáticas]

integrado sobre los mismos límites. Luego encontrará la fuerza descendente de la presa calculando su masa multiplicada por g. Esto actuaría sobre el centroide del cuerpo. Una vez que haya encontrado esto, dibujará un diagrama de cuerpo libre con el soporte R a una distancia desconocida de B en la línea AB. Sabemos que tiene 3 incógnitas; Rx, Ry y [math] \ overline {RB} [/ math]. No queremos que la presa se mueva, por lo que la suma de los Momentos sobre B es cero y la suma de las fuerzas en x e y es cero. Resolver este sistema de ecuaciones lineales daría la respuesta. Estoy bastante seguro de que la respuesta te dará fuerza / por ancho de la presa. Avíseme si cree que cometí un error o si está confundido con alguno de mis pasos.

La propiedad Torricelli de los fluidos establece que la presión aumenta con la altura o profundidad de la columna desde la superficie libre : vea la ecuación de Bernulli para más detalles.

Por lo tanto, la presión es una función lineal de la altura: su valor medio es la mitad de la presión máxima (a la profundidad máxima del fluido). La distribución lineal indica que el punto de aplicación está a 2/3 de la profundidad máxima.