Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 87
The bottle of champagne (SG 5 0.96) in Fig. P2.87 is
under pressure, as shown by the mercury-manometer reading.
Compute the net force on the 2-in-radius hemispherical end
cap at the bottom of the bottle.
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
Desenhando o diagrama da batalha de champagne mostrando a linha de referência
Passo 2
A partir da linha de referência, escreva a equação do manômetro.
Aqui, a pressão do medidor na seção é , a gravidade específica do champanhe é , o peso específico da água é , a gravidade específica do mercúrio é , e a pressão atmosférica é .
Substitua por por por , e 0 por .
Passo 3
Encontre a força que está na seção usando a fórmula,
Aqui, a área transversal na seção é . Substitua para .
Substitua para e 2 em
Encontre o volume de champanhe na garrafa entre a seção e a tampa hemisférica subtraindo o volume do hemisfério do volume do cilindro.
Passo 4
Desenhar o diagrama das forças que atuam sobre o copo hemisférico, conforme mostrado na figura,
Observando a simetria do fluido em torno da tampa semiesférica, encontre a força líquida que atua verticalmente para baixo e que é igual ao peso do fluido acima da tampa.
No minério, a força líquida na tampa final hemisférica é .