Um tanque fechado de
de altura e
de comprimento está cheio de água e é acelerado horizontalmente a
. Se o topo do tanque tiver uma pequena abertura na frente, a pressão máxima no tanque é aproximadamente
Escolha uma opção:
a.
b.
c.
d.
a.
b.
c.
d.
Passo 1
O enunciado dá um tanque de altura
e comprimento
, cheio de água, acelerado horizontalmente com
. Há uma pequena abertura no topo da face frontal, logo a pressão ali é atmosférica. O conteúdo aqui é estática dos fluidos em referencial não inercial: trata-se de um “hidrostático acelerado”, onde aparece uma força inercial
na direção oposta à aceleração.
Passo 2
Em regime estacionário no referencial do tanque, a distribuição de pressão satisfaz
onde
. Integrando essa equação dá, em termos de variações horizontais
e verticais
,
Passo 3
Escolhemos como ponto de referência a abertura no topo frontal, em que
. Nesse ponto
e
. Para um ponto genérico a uma distância horizontal
para trás e a uma distância vertical
abaixo do topo,
Passo 4
A pressão máxima ocorre no canto oposto, no fundo traseiro:
e
. Então a pressão de sobrepressão é
Substituindo
,
,
e
,
:
Resposta
c.