Uma cidade tem uma torre de água com uma capacidade de 1 milhão de galões de armazenamento. Se a massa específica da água é 62,4 lb/ft³ (999,5 kg/m³) e a aceleração da gravidade é de 32,1 ft/s² (9,8 m/s²), qual é a força, em lbf, que a base estrutural deve apresentar para suportar a água na torre?

Passo 1

Fala aí, gente! Bora entender esse rolê juntos?

Vamos relembrar como se calcula nossa força peso!!

P = m g

Sabemos o volume de capacidade dessa torre e a densidade (massa específica), então podemos calcular a passa dessa coluna de água, certo?

V = 10 6 g a l õ e s = 3785 ,   4   m ³

Essa conversão você pode obter numa tabela de conversões de unidade, beleza?

ρ = m V → m = ρ × V = 999,5 k g m 3 × 3785,4   m 3 = 3783507   k g

Passo 2

Agora a gente pode calcular o peso que essa água toda exerce e essa deve ser a força mínima que que a base da estrutura deve ter pra sustentar isso aí.

P = m g = 3783507   k g × 9,8 m s 2 ≈ 37 × 10 6   N

Vamos converter agora esse resultado pra lbf

P e s t a ç ã o = 37 × 10 6   N × 0,22 l b f N ≈ 8,16 × 10 6 l b f

Resposta

P e s t a ç ã o = 8,16 × 10 6 l b f

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