O recipiente em forma de tambor esta cheio de água a uma temperatura de
e com uma profundidade de
. Se o recipiente possui uma massa de 30 kg , DETERMINE a pressão exercida no solo.
Passo 1
Beleza, vamos destrinchar o que a questão pede. Tem um tambor (tipo um cilindro) apoiado no solo, cheio de água com profundidade de
,m, e o próprio tambor pesa
,kg. Queremos achar a pressão que esse conjunto (água + tambor) exerce no solo. O conteúdo aqui é Hidrostática (para a parte da água) e o conceito de Pressão mecânica (força dividida pela área). A gente vai precisar de:
– Densidade da água ,kg/m³
– Aceleração da gravidade ,m/s²
– Altura do líquido ,m
– Massa do tambor ,kg
– Área da base do tambor (que vou chamar de )
– Densidade da água
– Aceleração da gravidade
– Altura do líquido
– Massa do tambor
– Área da base do tambor (que vou chamar de
Passo 2
Calcular a pressão hidrostática só da água.
A fórmula é
A fórmula é
Substituindo:
Passo 3
Agora a pressão devida ao peso do tambor. O peso do tambor é
. Essa força fica apoiada na base, então a pressão é
Como a área
não foi dada, deixamos assim:
Passo 4
A pressão total que o solo sente (pressão de contato) é a soma da pressão hidrostática mais a pressão do peso do tambor:
Resposta
A pressão exercida no solo é
sendo
a área da base do tambor em m².
Se, por exemplo, ,m², dá
,Pa.
Se, por exemplo,