Repita o Problema 3-63 para um raio de 4 m para a comporta.
Passo 1
Vamos começar pelas as hipóteses do problema em questão:
- A dobradiça não tem atrito;
- A pressão atmosférica age em ambos os lados da comporta e por isso pode ser ignorado nos cálculos;
- O peso da comporta é desprezível.
Assim o diagrama de corpo livre da comporta pode ser observado abaixo
Passo 2
A força hidrostática resultante pode ser determinada a partir dos componentes horizontal e vertical e . A componente horizontal é:
Para determinar a componente vertical, vamos obter e . Temos:
Assim, a componente vertical é:
A intensidade e a direção da força hidrostática resultante são:
Passo 3
A configuração da ação da força resultante pode ser vista abaixo:
Para obtermos a mínima força requerida na mola, fazemos o somatório de momentos em A entre a força resultante e a força da mola: