Nasparedes longi tudinais
Paredes Transversais
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Estamos lidando com conceitos de hidrostática, que é a parte da física que estuda os fluidos em repouso. Precisamos calcular forças exercidas pelas paredes de um reservatório ou estrutura semelhante, levando em consideração a pressão exercida pela água.
Para resolver esse problema, vamos precisar usar as fórmulas de pressão e força:
- Pressão §:
- Força (F):
Onde:
-
é a densidade do fluido (água, neste caso), -
é a aceleração devido à gravidade, -
é a altura da coluna de água, -
é a área sobre a qual a pressão está sendo aplicada.
Passo 2
Vamos começar calculando a pressão na base da parede do reservatório. A fórmula para pressão é:
Onde:
-
(densidade da água), -
(aceleração da gravidade), -
(altura da coluna de água).
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular a área da base (A) sobre a qual essa pressão está atuando. A área é dada por:
Considerando que a largura é 24 metros e o comprimento é 9 metros:
Passo 4
Com a pressão e a área conhecidas, podemos calcular a força na base usando a fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, vamos analisar as paredes longitudinais do reservatório. A pressão nessas paredes é a metade da pressão na base, já que a pressão varia linearmente com a profundidade.
Calculamos a pressão nas paredes longitudinais:
A área longitudinal é dada por:
Então, a força nas paredes longitudinais é:
Passo 6
Finalmente, vamos calcular a força nas paredes transversais. A pressão nas paredes transversais também é a metade da pressão na base.
Calculamos a pressão nas paredes transversais:
A área transversal é:
Então, a força nas paredes transversais é:
Resposta
As forças calculadas são:
- Força na base:
- Força nas paredes longitudinais:
- Força nas paredes transversais: