Enunciado

A figura abaixo mostra uma piscina retangular cujo fundo é um plano inclinado. Encontre a força da água sobre o fundo quando a piscina estiver cheia até o topo.

Passo 1

Para resolvermos esse problema vamos começar encontrando a dimensão do fundo pelo teorema do tio Pitagoras:

d 2 = 16 2 + 4 2

d = 16 2 + 4 2

d = 4 17

Como vemos pela figura, a piscina é meio “irregular”, é como se tivéssemos um retângulo mais um triangulo na estrutura, portanto montamos o seguinte diagrama:

Passo 2

A partir da analise da formula 8 que fizemos no problema 16, e através da figura, vemos que a altura varia de forma que:

h x - 4 4 = x 4 17

e...

h x = x 17 + 4

Logo, o ângulo será:

sec ⁡ θ = 4 17 16

θ = 17 4

Assim, podemos aplicar na fórmula 8:

F = ∫ a b ρ h x w x sec ⁡ θ d x

F = ∫ 0 4 17 62,4 × x 17 + 4 × 10 × 17 4 d x

F = 156 17 ∫ 0 4 17 x 17 + 4 d x

Resolvendo a integral, temos:

F = 156 17 1 17 + 4 × ∫ 0 4 17 x d x

F = 156 17 1 17 + 4 × 4 17 2 2

F = 156 17 24 17

F = 63648   l b f

Prontinho!!

Resposta

F = 63648   l b f

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

23. Obtenha int_1^5 f (x) d x se int_0^1 f (x) d x = - 2 e int_0^5 f (x) d x = 1
25-28. Use o Teorema 5.5 . 4 e fórmulas apropriadas de Geometria para calcular as integrais. 26 . ∫ - 2 2 1 - 3 x d x
19. Use as áreas mostradas nas figuras para encontrar(a) ∫ a b f x d x (b) ∫ b c f x d x (c) ∫ a c f x d x (d) ∫ a d f x d x
19. Use as áreas mostradas nas figuras para encontrar(a) ∫ a b f x d x (b) ∫ b c f x d x (c) ∫ a c f x d x (d) ∫ a d f x d x
25-28. Use o Teorema 5.5 . 4 e fórmulas apropriadas de Geometria para calcular as integrais. 28 . ∫ - 3 0 2 + 9 - x 2 d x