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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Brunetti - Mecânica dos Fluidos - Ed: 2º - Capítulo 2.Exercício - Ex. 58

Um tanque, cheio de água e totalmente fechado, cai verticalmente sob a ação da gravidade de uma força F . Dois manômetros situados a uma distância vertical h = 1   m indicam p 1 = 20   c m   d e   H g e p 2 = 10   c m   d e   H g . Determinar a intensidade da força F . Dados: g = 10   m / s 2 ; γ H g = 136000   N / m 3 ; massa do conjunto = 1000   k g .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

De acordo com as informações do enunciado, temos que:

p 1 = γ h

p 1 = 136000 0,2

p 1 = 27200   P a

E:

p 2 = 136000 0,1

p 2 = 13600   P a

Passo 2

Aplicando a condição de equilíbrio, temos que:

F 1 - F 2 + G = m a

P 1 A - P 2 A + m g = m a

Logo:

P 1 A - P 2 A + ρ V g = ρ V a

P 1 A - P 2 A + ρ A h g = ρ A h a

P 1 - P 2 = ρ a - g h

Substituindo os valores conhecidos, temos que:

27200 - 13600 = 13600 a - 10 1

a = 23,6   m / s 2

Passo 3

Temos que:

F R = m a

F + G = m a

F = m a - g

Fazendo as devidas substituições, temos que:

F = 1000 23,6 - 10

F = 13,6   k N

Resposta

F = 13,6   k N

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