ESTABILIDAD DE CUERPOS COMPLETAMENTE SUMERGIDOS

Los submarinos y los globos climatológicos son dos ejemplos de cuerpos que se encuentran completamente sumergidos en un fluido. Para este tipo de artefactos es importante mantener una orientación específica a pesar de la acción de las corrientes, de los vientos o de las fuerzas de las maniobras.
La condición de estabilidad de cuerpos completamente sumergidos en un fluido es principalmente que el centro de gravedad del cuerpo debe estar por debajo del centro de flotabilidad. Este centro de flotabilidad de los cuerpos se encuentra en el centroide del volumen del fluido desplazado, y es a través de este punto como actúa la fuerza boyante en dirección vertical. El peso del cuerpo actúa verticalmente hacia abajo a través del centro de gravedad.
Se muestra a continuación una sección transversal de un vehículo submarino. La circular es un cilindro hueco que sirve como cabina para la tripulación y como almacén para el instrumental delicado y los sistemas de apoyo vital. La sección rectangular que se encuentra en el fondo contiene baterías pesadas y otro tipo de equipo duradero. Con esta distribución de peso y volumen, el centro de gravedad (cg) y el centro de flotabilidad (cb) están localizados aproximadamente como se muestra en la Fig. a.

En la Fig. b se muestra la acción de la fuerza boyante y del peso necesaria para producir un par que tiende a girar el vehículo de regreso a su posición original después de haber sido desplazado ligeramente. Por lo que este cuerpo es estable.
En la c vemos lo que sucedería en caso contrario. Cuando se gira este cuerpo en una pequeña cantidad, el peso y la fuerza boyante actúan a través del mismo punto, sin que se produzca el par que tiende a voltear el vehículo, esta orientación se tornará inestable.

ESTABILIDAD DE CUERPOS COMPLETAMENTE SUMERGIDOS Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Ing. Civil

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