O tanque de água da Figura P2.143 está cheio e aberto para a atmosfera no ponto A . Para qual aceleração a x em m / s 2 a pressão no ponto B será (a) a atmosférica e (b) o zero absoluto?

Passo 1

Fala pessoal!! Tudo certo??

Nessa questão nós queremos encontrar as acelerações a x para que a pressão no ponto B seja (a) a atmosférica e (b) o zero absoluto.

Passo 2

(a) Aqui nós podemos perceber que para p A = p B , a “superfície de pressão constante imaginária” deve unir os pontos A e B . Como as distancias são iguais, o ângulo formado pelos dois pontos é de 45 ° . Portanto, temos o seguinte:

tan ⁡ θ = a x g

a x = g tan ⁡ θ

a x = 9,81   m / s 2 tan ⁡ 45 °

a x = 9,81   m / s 2

Passo 3

(b) Agora, temos que para p B = 0 , a superfície de pressão constante deve inclinar ainda mais do que 45 ° , de modo que:

p B = 0 = p A + ρ g ∆ z - ρ a x ∆ x

0 = 101325   P a + 998   k g / m 3 9,81     m / s 2 0,6   m - 998   k g / m 3 a x 0,6   m

598,8   k g / m 2 a x = 107199   P a

a x = 179,02     m / s 2

Resposta

(a) a x = 9,81   m / s 2

(b) a x = 179,02     m / s 2

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