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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 75

The cap at point B on the 5-cm-diameter tube in Fig. P2.75

will be dislodged when the hydrostatic force on its base

reaches 22 lbf. For what water depth h does this occur?

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Diâmetro da tampa,

d   = 5   c m   = 0.05   m

Passo 2

Força hidrostática na base da tampa,

F   = 22 l b f   = 22 l b f × 4.4482   N 1 l b f   = 97.86   N

Passo 3

Área do tubo é,

A   = π 4 d 2   = π 4 0.05 2   = 0.00196   m 2

Passo 4

A pressão logo abaixo da tampa B é,

P B   = F A   = 97.86 0.00196   = 49928.6   P a

Passo 5

De acordo com a lei de Pascal, a pressão é igual para a mesma profundidade, ou seja,

P X = P Y P B + ( 0.8 × 9790 × 1 ) + ( 9790 × 2 ) = 9790 h 49928.6 + 27412 = 9790 h h = 77340.6 9790   = 7.9   m

Portanto, a tampa será desalojada quando a profundidade da água for h = 7.9   m

Resposta

h = 7.9   m

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