Escreva uma macro VBA que calcule a variação da componente vertical de força (sobre uma comporta) em função do volume de água armazenado no reservatório.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício que pede para a gente escrever uma macro em VBA para calcular como a força vertical sobre uma comporta varia conforme o volume de água no reservatório. Então, estamos lidando com Física (especificamente hidrostática) e programação em VBA. Vamos precisar entender como a força depende do volume de água e depois traduzir isso para o código.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a teoria por trás disso. A força exercida pela água sobre a comporta depende da pressão da água, que aumenta com a profundidade. A pressão na base da comporta é dada por , onde:
  • é a densidade da água,
  • é a aceleração da gravidade,
  • é a profundidade da água.
A força total sobre a comporta é a pressão média multiplicada pela área da comporta. Se considerarmos que o volume de água está relacionado com a altura por , onde é a área da base do reservatório, podemos relacionar tudo isso para encontrar em função de .

Passo 3

Agora, vamos definir os passos para implementar isso no VBA:
  1. Definir as constantes: densidade da água ( ), aceleração da gravidade ( ) e área da base do reservatório ( ).
  2. Receber o volume de água como entrada.
  3. Calcular a altura usando .
  4. Calcular a força média usando .
  5. Exibir o resultado.

Passo 4

Vamos agora escrever a macro passo a passo:
  1. Abrir o Editor VBA: No Excel, pressione ALT + F11.
  2. Inserir um Módulo: Clique em Inserir > Módulo.
  3. Escrever o código:
Sub CalcularForcaVertical()
    ' Definir constantes
    Const rho As Double = 1000 ' Densidade da água em kg/m³
    Const g As Double = 9.81 ' Aceleração da gravidade em m/s²
    Const A As Double = 2 ' Área da base do reservatório em m² (ajuste conforme necessário)
    
    ' Receber o volume de água
    Dim V As Double
    V = InputBox("Digite o volume de água armazenado no reservatório (em m³):", "Entrada de Volume")
    
    ' Calcular a altura da água
    Dim h As Double
    h = V / A
    
    ' Calcular a força média
    Dim F As Double
    F = rho * g * (h / 2) * A
    
    ' Exibir o resultado
    MsgBox "A força vertical sobre a comporta é de " & F & " N.", vbInformation, "Resultado da Força"
End Sub

Resposta

Sub CalcularForcaVertical()
    ' Definir constantes
    Const rho As Double = 1000 ' Densidade da água em kg/m³
    Const g As Double = 9.81 ' Aceleração da gravidade em m/s²
    Const A As Double = 2 ' Área da base do reservatório em m² (ajuste conforme necessário)
    
    ' Receber o volume de água
    Dim V As Double
    V = InputBox("Digite o volume de água armazenado no reservatório (em m³):", "Entrada de Volume")
    
    ' Calcular a altura da água
    Dim h As Double
    h = V / A
    
    ' Calcular a força média
    Dim F As Double
    F = rho * g * (h / 2) * A
    
    ' Exibir o resultado
    MsgBox "A força vertical sobre a comporta é de " & F & " N.", vbInformation, "Resultado da Força"
End Sub

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