QUESTÃO 4. (20 pontos) Um engenheiro de aquicultura deseja construir um tanque em concreto armado com 1,3 \mathrm{~m} de altura e possuirá base quadrada de 1,0 \mathrm{~m} \times 1,0 \mathrm{~m}. O engenheiro precisa decidir se o tanque será enterrado ou suspenso (apenas apoiado no solo). Para tanto, será necessário calcular as pressōes exercidas nas paredes do reservatório. Sabe-se que o peso específico da água é del 10.000 \mathrm{~N} / \mathrm{m}^{3} e peso específico do solo é de 21.000 \mathrm{~N} / \mathrm{m}^{3}. Ajude o engenheiro a calcular:
a pressão máxima exercida nas paredes do reservatório enterrado quando estiver vazio.

Passo 1

O enunciado pede a pressão máxima que o solo exerce lateralmente sobre as paredes de um tanque de altura 1,3,m quando este estiver enterrado e vazio. Vamos tratar o solo como um fluido estático com peso específico \gamma_s=21000,N/ m^{3}, de modo que a pressão varia linearmente com a profundidade.

Passo 2

A teoria de pressões em meio contínuo diz que, em profundidade h, a pressão é
p = \gamma_s \, h.

Passo 3

Substituindo \gamma_s=21000,N/ m^{3} e h=1,3,m:
p_{\max} = 21000 \,\frac{\text{N}}{\text{m}^3}\times 1,3\,\text{m} = 27300 \,\frac{\text{N}}{\text{m}^2}.
Em unidades de kilopascal:
p_{\max}=27{,}3\\ \text{kPa}.

Resposta

A pressão máxima nas paredes do tanque enterrado e vazio é
27300\\ \frac{\text{N}}{\text{m}^2}\quad(\text{ou }27{,}3\\ \text{kPa}).

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