Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 143
The tank of water in Fig. P2.143 is full and open to the atmosphere at point A. For what acceleration ax in ft/s2 will the
pressure at point B be (a) atmospheric and (b) zero absolute?
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
É dado que o tanque acelera para a direita
Passo 2
Assumimos que a água dentro do tanque está em movimento rígido do corpo e não há derramamento de água.
Tanque está aberto à atmosfera no ponto .
(a) Quando a pressão no ponto é atmosférica Ambos os pontos e estão à pressão atmosférica
Vamos unir pontos e por uma linha imaginária e isso se assemelha a uma linha de pressão constante
Quando o contêiner está se movendo de forma constante, então
Como não há aceleração ao longo da direção, assumimos . Substituindo os valores conhecidos na equação acima:
Portanto, o tanque é acelerado quando a pressão no ponto é atmosférica
Passo 3
(b) Quando a pressão no ponto é zero absoluta.
A pressão no ponto é zero absoluta, entendemos que a pressão do medidor no ponto é Agora o ponto é em direção à direção da aceleração do ponto , obtemos
Das propriedades dos lençóis freáticos, a densidade da água é
Então
Assim, o tanque deve acelerar em direção à direita quando a pressão no ponto é zero
Resposta
a)
b)