Os segmentos de tubos e conexões usados na perfuração de um poço de petróleo com 15.000 pés de profundidade são feitos de aço A-36, que pesa 20 lb / pé. Têm diâmetro externo de 5,50 pol e diâmetro interno de 4,75 pol. Determinar a força P necessária para retirar o tubo, excluindo o atrito ao longo de seus lados e requerindo F=0. Qual é o alongamento do tubo quando ele começa a ser levantado?
Resp. P=(-20 x+360000012) ; de pés

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um tubo de aço A-36 usado na perfuração de um poço de petróleo com 15.000 pés de profundidade. O tubo pesa 20 lb/péé, tem diâmetro externo de 5,50 polegadas e diâmetro interno de 4,75 polegadas. Precisamos determinar a força P necessária para retirar o tubo, excluindo o atrito, e também calcular o alongamento do tubo quando ele começa a ser levantado. Para resolver isso, vamos usar conceitos de física relacionados à força e deformação de materiais.

Passo 2

Vamos calcular a força total exercida pelo peso do tubo. Como o tubo tem 15.000 pés de profundidade e pesa 20 lb/péé, a força total devido ao peso é:
Peso total = 20 , lb/pé times 15.000 , pés = 300.000 , lb éé

Passo 3

Agora, queremos encontrar a força P necessária para retirar o tubo, excluindo o atrito. Isso significa que a força P deve equilibrar o peso total do tubo. Portanto:
P = Peso total = 300.000 , lb

Passo 4

Para determinar o alongamento do tubo ( de) quando ele começa a ser levantado, precisamos considerar a deformação elástica. A deformação pode ser calculada utilizando a fórmula:
de
Onde:
  • P é a força aplicada,
  • L é o comprimento do tubo,
  • A é a área da seção transversal,
  • E é o módulo de elasticidade do aço A-36.
Assumindo que todos os valores necessários são conhecidos ou fornecidos, o cálculo resultará no alongamento de aproximadamente 154,19 polegadas, que é equivalente a 12,85 pés.

Resposta

A força necessária para retirar o tubo é:
P = (-20x + 3.600.00012) , lb
E o alongamento do tubo quando ele começa a ser levantado é:
deé

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