Um reservatório de água aberto se encontram a 80 pés acima do solo. Qual é a pressão estática em uma torneira fechada conectada a esse reservatório, no nível do solo? Expresse sua resposta em psi.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente tem um reservatório de água aberto a 80 pés acima do solo, e queremos descobrir qual é a pressão estática numa torneira fechada que está no nível do solo. Para isso, vamos usar conceitos de hidrostática, que estuda como a pressão varia em fluidos em repouso. Vamos precisar entender a fórmula da pressão estática e fazer algumas conversões de unidades para chegar no resultado em psi.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da pressão estática em um fluido:
Onde:
-
é a pressão, -
é a densidade do fluido (água, nesse caso), -
é a aceleração da gravidade, -
é a altura da coluna de água acima do ponto onde queremos calcular a pressão.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos:
- A altura
é de 80 pés. - A densidade da água
é aproximadamente , mas como estamos trabalhando com pés, podemos usar o valor em unidades do sistema imperial: . - A aceleração da gravidade
é .
Passo 4
Agora, aplicamos os valores na fórmula:
Passo 5
Vamos calcular isso:
Mas isso está em unidades de libra-força por pé quadrado (lb/ft²), e a gente quer em psi (libras por polegada quadrada). Então precisamos converter.
Passo 6
Sabemos que:
Então, para converter:
Passo 7
Aplicando a conversão:
Resposta
A pressão estática na torneira é aproximadamente 1111 psi.
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Determine as unidades, no SI de c,
e
para a seguinte equação, se m estiver em kg, y em metros e t em segundos, para
correspondendo a aceleração e
a velocidade.
O lago formado pela construção da barragem de Tucurui cobriu uma vasta região onde existiam muitas árvores nobres. No entanto, não houve muito tempo para remover todas essas árvores antes do início da formação do lago. 15 anos mais tarde foi observado que a madeira ainda estavam em bom estado de conservação. E pessoas iniciaram uma operação para removê-las. O primeiro passo consiste em fixá-las ao fundo por meio de âncoras e cabos. O segundo passo consiste em cortar o tronco das raízes. A ancoragem é necessária para evitar que o tronco das árvores cheguem com muita velocidade na superfície. Assuma que uma árvore grande tenha 30 m de altura e possa ser modelada com um tronco que cone, com diâmetros superior e inferior iguais a 2,4 e
. Determine o módulo da componente vertical resultante que os cabos devem resistir quando a árvore for cortada e ainda está completamente submersa. Admita que a densidade da madeira é igual a 0,6.
Desenvolva uma expressão para a variação de pressão de um líquido em que o peso específico aumenta com a profundidade ( h ) na seguinte proporção:
em que
é uma constante e
é o peso específico na superfície.
Se
é uma velocidade e
um comprimento e
uma propriedade do fluído que apresenta dimensões
, determine quais das combinações a seguir são adimensionais:
(a) Vla.
(b)
© .
(d) V/la
(a) Vla.
(b)
©
(d) V/la