O tanque de água na Figura P2.142 tem 12   c m de largura normal ao papel. Se ele é acelerado para a direita em movimento de corpo rígido a 6,0   m / s 2 , calcule (a) a profundidade da água no lado A B e (b) a força causada pela pressão da água sobre o painel A B . Considere que não haja derramamento.

Passo 1

Fala pessoal!! Vem comigo resolver mais uma questão!!

(a) Para encontramos o resultado pedido, podemos começar usando a seguinte formula para achar o ângulo de inclinação da água dentro do tanque.

tan ⁡ θ = a x g

tan ⁡ θ = 6,0   m / s 2 9,81   m / s 2 = 0,612

Por relação trigonométrica, a partir do esquema feito abaixo

podemos dizer o seguinte:

∆ z = 12 tan ⁡ θ

∆ z = 12   c m ⋅ 0,612

∆ z = 7,34   c m

Logo, a profundidade da água no lado A B é

H = 9   c m + 7,34   c m = 16,3   c m

Passo 2

(b) A pressão da água em A B varia linearmente devido à gravidade apenas, portanto, a força da água é

F A B = ρ g A A B

F A B = p C G A A B

F A B = 9790   N / m 3 0,163   m 2 0,163   m 0,12   m

F A B = 15,7   N

Portanto, a força exercida pela água no lado A B é de 15,7   N

Resposta

(a) H = 16,3   c m

(b) F A B = 15,7   N

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