Um tanque cúbico aberto de
de altura está cheio de água. Uma das extremidades atua como uma comporta com uma dobradiça na base. Qual a força necessária no topo da comporta para mantê-la fechada?
Escolha uma opção:
a. 20,1 [kN]
b.
c.
d.
a. 20,1 [kN]
b.
c.
d.
Passo 1
O enunciado descreve um tanque cúbico aberto, de altura
m, cheio de água, cuja comporta lateral é um retângulo de altura
e largura (no sentido perpendicular à página) igual a
. A comporta está engastada por uma dobradiça na base e queremos a força horizontal no topo que impeça sua abertura. O conteúdo necessário é o cálculo da força resultante de pressão hidrostática sobre uma superfície plana vertical.
Passo 2
A pressão em profundidade
(medida a partir da superfície livre, para baixo) é
onde
,
e
,
.
A força resultante sobre a comporta de largura
e altura
é
A força resultante
Passo 3
Tomando
,m (força por metro de largura) e
,m,
Resposta
d.
[kN]