Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos - Capítulo 3.Problemas - Ex. 94

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Um sistema de condicionamento de ar exige que uma seção com 20   m de comprimento de um sistema de dutos com 15 cm de diâmetro seja instalada sob a água. Determine a força para cima que a água exercerá sobre o duto. Tome as densidades do ar e da água como 1,3   k g / m 3 e 1000   k g / m 3 , respectivamente.

Passo 1

Fala aí galera, bora fazer mais uma questão de MecFlu. Primeiramente, temos o DCL:

E então, observando que o peso do duto e o ar nele são insignificantes, a força ascendente líquida que atua no duto é a força de flutuação exercida pela água. O volume da seção subterrânea do duto é dado por:

V = A L = π D 2 4 L V = π 0,15   m 2 4 20   m V = 0,3534   m 3

Portanto, para a força pra cima, temos:

F B = ρ g V F B = 1000 k g m 3 9,81 m s 2 0,3534   m 3 F B = 3,47   k N

Resposta

F B = 3,47   k N

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