Considere um recipiente semicilíndrico de raio R e comprimento L. Desenvolva expressões gerais para o módulo e a linha de ação da força hidrostática em uma extremidade, se o recipiente estiver parcialmente cheio com água e aberto para a atmosfera. Plote os resultados (na forma adimensional) para a faixa de profundidade da água de 0 ≤ d/R ≤ 1.
Passo 1
Fala aí galera, vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Primeiro, vamos integrar a equação da pressão. Todavia, temos que esboçar o DCL , que é da seguinte forma:
Então:
Expressando em termos de , temos:
Substituindo na equação da força hidrostática:
Passo 2
Agora, para encontrarmos a linha de ação da força, temos:
Com isso, nossos gráficos ficam assim: