Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 113
A spar buoy is a buoyant rod weighted to fl oat and protrude
vertically, as in Fig. P2.113. It can be used for measurements or markers. Suppose that the buoy is maple wood
(SG 5 0.6), 2 in by 2 in by 12 ft, floating in seawater
(SG 5 1.025). How many pounds of steel (SG 5 7.85)
should be added to the bottom end so that h 5 18 in?
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
Calcule o volume da haste da boia das longarinas.
Aqui, é o comprimento, é a largura e é a profundidade da boia.
Calcule o volume submerso da haste da boia de esporão.
Aqui, é a altura da haste acima do nível da água.
Passo 2
Calcule o peso do aço.
Aqui, é a gravidade específica do aço, é o peso específico da água, e é o volume do aço.
Passo 3
Calcule o volume da água do mar deslocada devido à haste de boia de longarina e ao aço.
Substituindo valores
Calcule o peso da água do mar deslocada.
Aqui, está a gravidade específica da água do mar.
Passo 4
Calcule a força de empuxo. Peso da água deslocada devido à haste e ao aço
Assim, a força de flutuabilidade atua verticalmente para cima.
Passo 5
Calcule o peso da haste de madeira.
Aqui, está a gravidade específica da madeira.
Calcule o peso total da haste de madeira e do aço.
Substituindo valores
Desde então, o peso total atua verticalmente para baixo.
Passo 6
Uma vez que, a haste de madeira é flutuante, o que significa que o peso total é exatamente equilibrado pela força de flutuabilidade. Iguale o peso da haste de madeira e do aço à força de flutuabilidade.
Substituindo valores
Portanto, o peso do aço adicionado à extremidade inferior é .