Com relação às Forças hidráulicas sobre superfícies submersas e empuxo assinale a alternativa correta:
d) A força hidráulica sobre uma superfície submersa plana inclinada tem magnitude igual ao produto da pressão no centroide pela área da superfície e sua linha de ação passa pelo centro das pressões da área, localizado sempre abaixo do centroide

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre forças hidráulicas em superfícies submersas e empuxo. Isso faz parte da física dos fluidos, onde estudamos como a água (ou outro fluido) exerce pressão e força em objetos mergulhados. Para resolver, vamos precisar entender como calcular a força hidráulica em uma superfície submersa plana inclinada, usando conceitos de pressão, área e centroide.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a pressão em um fluido em repouso aumenta com a profundidade. A pressão em qualquer ponto de uma superfície submersa é dada por:
p = rho cdot g cdot h
onde:
  • é a densidade do fluido,
  • é a aceleração da gravidade,
  • é a profundidade do ponto até a superfície do fluido.

Passo 3

A força hidráulica total sobre uma superfície submersa pode ser calculada multiplicando a pressão média pela área da superfície. A pressão média ocorre no centroide da área submersa. Então, a fórmula fica:
F = pcentroide cdot A
onde:
  • é a força hidráulica,
  • é a pressão no centroide,
  • é a área da superfície.

Passo 4

Agora, sobre a linha de ação dessa força. A linha de ação da força hidráulica passa pelo centro das pressões, que para uma superfície plana inclinada está localizado abaixo do centroide. Isso acontece porque a pressão aumenta com a profundidade, então a força resultante atua mais abaixo do centroide.

Passo 5

Então, juntando tudo, a força hidráulica sobre uma superfície submersa plana inclinada realmente tem a magnitude igual ao produto da pressão no centroide pela área da superfície, e sua linha de ação passa pelo centro das pressões, que está abaixo do centroide.

Resposta

A alternativa está correta.

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