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SEMANA 9:
CURSO: MECANICA DEFLUIDOS
ING. AMBIENTAL
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1. ¿Qué ocurre con la estabilidad de un
submarino dentro del agua?
2. ¿Por qué es difícil que un barco se pueda
«voltear» en el agua?
. ¿Por qué los cuerpos tienden a regresar a
su estabilidad inicial cuando sonafectados por fuer!as
e"ternas?
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1. ¿Qué es metacent!"
#. ¿Qué es e$ cent! %e &!tac'(n"
). ¿Qué es e$ cent! %e *a+e%a%"
,. ¿D(n%e se $!ca$'-a e$ cent! %e &!tac'(n
e$ cent! %e *a+e%a%"
/. ¿Qué es e$ *a%! %e esta0'$'%a%"
. ¿C(m! se %etem'na $a a$tua
metacent'ca"
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LOGRO DE LA SESI2N
Al término de la sesión, el estudiante, resuelve
ejercicios y
problemas, estabilidad de cuerpos sumergidos # $otantes%
por efectos de la presión hidrostática, basados en la
aplicación
de ingeniería, con precisi&n en los resultados%
delimitaci&n
del procedimiento% # correspondencia con la
fundamentaci&n te&rica.
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ESTABILIDAD DE CUER3OS
SUMERGIDOS 4
FLOTANTES
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ESTABILIDAD %e cue5!s sume*'%!s 5!c!m5$et!
La condición de estabilidad para los cuerpos sumergidos
por completo en un fuido es que su centro de gravedad
esté por debajo de su centro de fotabilidad.
El centro de fotabilidad de un cuerpo se encuentra enel
centroide del volumen despla!ado de $uido% # es a
través de dic'o punto que la fuer!a de $otaci&n act(a en
direcci&n vertical.
)l peso del cuerpo act(a verticalmente 'acia aba*o a
través del centro de gravedad.
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)stabilidad de un submarino sumergido
cb: centro de flotación
cg: centro de gravedad
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+i el cg estuviera arriba del cb% el par creado
cuando el cuerpo se inclinara produciría un par
de volcadura que 'aría que se volteara.
)n los ob*etos s&lidos el cg # el cb coinciden%
porlo que muestran estabilidad neutral cuando
est,n sumergidos por completo% lo que signi-ca
que tienden a permanecer en cualquier posici&nque se les
coloque
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ESTABILIDAD %e cue5!s &!tantes
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ESTABILIDAD %e cue5!s &!tantes
MB6 es la distancia al metacentro a partir del centro
de$otaci&n
MB 7 %8 d
donde
V d volumen despla!ado de $uido
I momento de inercia mínimo de una secci&n
'ori!ontal del cuerpo tomada en la super-cie del
$uido
#i M$ sit+a al metacentro arriba del centro de ravedad,
el cuerpo es estable
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/a -gura ilustra el casco de una barca!a que% cuando est,cargada
por completo% pesa 103. 4bserve la ubicaci&ndel centro de
gravedad% c- 5etermine si el bote esestable en agua dulce. /a
profundidad de inmersi&n o
calado del bote es de 1.6m.
H71.6
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D'a*ama %ecue5! $'0e
L!ca$'-ac'(n%e $!scent!s %e
*a+e%a% &!tac'(n
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L!ca$'-ac'(n %e$ metacent!
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E.emplo/ un cilindro s&lido mide . pies
de di,metro% 6. pies de altura # pesa 100
lb. +i el cilindro estuviera puesto en aceite
8sg7.9: a lo largo de su e*e vertical.
¿sería estable?
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SOLUCION DEL E9EM3LO
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Ga%! %e esta0'$'%a%
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/a referencia establece que las naves peque;as
que surquen el océano deben tener un valor
mínimo 6 m:. /as naves
grandes deben tener
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CURA DE ESTABILIDAD EST;TICA
Aonocida comocurva deestabilidadest,tica.
)n tanto el valor
de =B seapositivo% la navepermanecer,estable. C lainversa%
cuando=B sea negativo%
la embarcaci&nser, inestable #volcar,.
'0 bra!o estabili!ador% medida de la magnitud del
parestabili!ador% varía conforme cambia el ,ngulo de
rotaci&n
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L!s cue5!s sume*'%!s 5!
c!m5$et! s!n esta0$es s' e$
cent! %e *a+e%a%
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INESTIGAR:1.MATERIALES 3ARA
FLOTABILIDAD
>3RO3IEDADES 4
A3LICACI2N?.
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Gac'as5! su atenc'(n
