Um tubo vertical alto de topo aberto (Figura P14.9) tem um diâmetro de 2.250 mm e espessura de parede de 8 mm. O tubo vertical contém água, que tem uma densidade de massa de 1.000 kg/m3.

(a) Que altura h da água produzirá uma tensão circunferencial de 16 MPa na parede do fontanário?

(b) Qual é a tensão axial na parede do tubo vertical devido à pressão da água?

Passo 1

E ai meus queridos? Tudo certinho?

Então vem comigo que no caminho eu explicooo

Calculando a pressão interna usando a seguinte expressão

σ a r o = p d 2 t

p = σ a r o 2 t d

p = 16   M P a 2 8   m m 2250   m m

p = 113.7 × 10 - 3 M P a

Passo 2

  1. Calculando a altura da água
  2. p = ρ g h

    h = p ρ g

    h = 113.7 × 10 - 3 × 10 6 1000 k g m 3 9.81 m s 2

    = 11.59   m

    Portanto, a altura da água é 11.59   m .

    Passo 3

  3. Calculando a tensão axial na parede do tubo devido à pressão da água. Como o tubo vertical está aberto à atmosfera em sua extremidade superior, a pressão do fluido não criará tensão na direção longitudinal do tubo vertical;

∴ σ l o n g = 0

Portanto, a tensão axila na parede do tubo vertical devido à pressão da água é 0 .

Resposta

  1. Portanto, a altura da água é 11.59   m .
  2. Portanto, a tensão axila na parede do tubo vertical devido à pressão da água é 0 .