Re: Ancora sui fluidi, chi ha ragione?

From: Soviet_Mario <Soviet_at_MIR.CCCP>
Date: Tue, 15 Aug 2006 12:17:44 GMT

fadeh ha scritto:
> Ciao a tutti,
>
> "Su una fiancata verticale di una nave si apre una falla rettangolare d'area
> S = 200cm^2m con i due lati orizzontali a profondita' h1=1.9m e h2=2.1m
> sotto il livello d'immersione.
> Quale forza deve esercitare un tampone che chiude la falla se r_a =
> 1.03g/cm^3 (densita' dell'acqua marina)."
>
> Pensavo fosse un problema semplice invece mi si e' presentata una
> complicazione che non mi aspettavo.
>
> Ho ragionato cosi': Poiche' la pressione nell'acqua aumenta con la
> profondita', la pressione che il tampone e' in grado si sostenere dovra'
> essere almeno pari alla pressione massima che l'acqua puo' esercitare sulla
> falla. E gia' qui mi chiedo: ma allora a che servira' mai sapere h1 (visto
> che la pressione h2 > pressione h1)?
>
> F_acqua = (p_0 + r_a*g*h2)*S [dove p_0 e' la pressione atmosferica]
>
> Poiche' l'interno della nave e' a pressione atmosferica si avra': F_t + F_0
> >= F_acqua [F_t = forza tampone, F_0 = forza esercitata dalla pressione
> atmosferica]
>
> F_t >= F_acqua - F_0; ma poiche' F_0 = p_0*S, ottengo:
>
> F_t > r_a*g*h2*S = 424N
>
> Guardo il risultato e ovviamente e' sbagliato, il testo riporta: 404N.
> Ci sono andato vicino... Ho pensato a come potessi infilarci h1, visto che
> lui lo dava come dato e io non lo avevo utilizzato.
> Allora mi sono detto: vuoi vedere che lui la F_acqua la calcola come ( p_0 +
> r_a*g*[(h1+h2)/2] ) * S?
> Infatti utilizzando questo valore il risultato torna.


ho solo una vaga idea empirica, ricavata dal tappare falle nei
getti di calcestruzzo.
Ebbene, se tu immagini un tampone con attuatore a pistone,
puntiforme, e giunto sferico, tale che la piastra che deve
tappare abbia anche libert� di rotazione, sono della tua stessa
opinione ! Devi dimensionare la pressione secondo il valore
peggiore che trovi lungo la piastra (ossia al fondo).
Ma se il tampone, per questione di vincoli perfetti, pu�
muoversi esclusivamente ortogonalmente allo scafo, come se
avesse dei binari, allora penso che bisogni tener conto del
valore medio della pressione, perch� conta la forza totale e non
tanto com'� distribuita.
Perch� ho pensato questa stranezza ? Semplice ma non so se giusto.
Un gradiente di pressione genera una componente ortogonale ma
anche una coppia che tende a ruotare la piastra tampone. Se c'�
un vincolo geometrico allo scorrimento, questo effetto si
annulla. Se la piastra pu� basculare, devi compensarlo tu o con
pi� attuatori che applichino forze differenti, o con un unico
attuatore che spinga come la forza massima.
E' solo un'idea cmq.
Ripeto, ho spesso visto tavole puntellate pi� fitte alla base
del getto, deformarsi ugualmente l�, mentre verso la cima dove
la spinta � bassa ti basta un dito per tenerle ferme. E se tu
spingi al centro, anche forte, le tavole ruotano, si deformano,
si incollano sulla cima e si svergolano ancora di pi� sul fondo,
dove il cemento spinge di pi�.
Ciao
Soviet_Mario

>
> Ma la domanda e': perche'?
> Il tampone deve essere in grado di sostenere una forza almeno pari alla
> spinta dell'acqua, quindi perche' non si e' calcolata la forza a partire dal
> valore della pressione all'altezza h2 (o meglio h2-dx :D)?
>
> Suggerimenti?
>
>
> Grazie,
>
> fadeh
Received on Tue Aug 15 2006 - 14:17:44 CEST