Enunciado

Repita o problema 3-120 para uma altura de água total de 2   m .

Passo 1

Temos uma comporta articulada e temos que determinar a força hidrostática que está ocorrendo nele e a distância do centro de pressão da superfície da água. Para ficar melhor ilustrado eu fiz um desenho humilde aqui:

Temos que determinar F r e y p .

Assumindo que a pressão atmosférica ocorre nos dois lados da comporta, e por causa disto por convenção podemos desconsidera-la de nossos cálculos.

Tomaremos a densidade padrão da água, ρ w = 1000   k g / m 3 .

Passo 2

Podemos determinara a força resultante no centro do portão pela pressão e a área. Como pressão é k g m ∙ s 2 e força [ k g   m / s 2 ] , basta multiplicarmos pela área m 2 e teremos a força.

F r = P ∙ A = ρ w g h c ∙ A

Em que h c é a altura da coluna de água:

F r = 1000 ∙ 9,81 ∙ 1 ∙ 2 ∙ 6

F r = 1 18   k N

Passo 3

A distância vertical do centro de pressão da superfície da água é:

y p = 2 h 3 = 2 ∙ 2 3

y p = 1,33   m

Resposta

F r = 1 18   k N

y p = 1,33   m

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