Enunciado

O efeito de Bernoulli pode ter consequências importantes para o planejamento de edifícios. Por exemplo, o vento pode soprar ao redor de um arranha-céu com velocidade extremamente alta, criando baixa pressão. A pressão atmosférica mais alta no ar parado dentro de edifícios pode levar os vidros a explodir. Do modo como foi originalmente construído, o Edifício John Hancock, em Boston, teve várias janelas que explodiram e caíram. (a) Suponha que um vento horizontal sopre com velocidade de 11,2 m/s do lado de fora de um grande painel de vidro com dimensões 4,00m x 1,50 m. Suponha que a densidade do ar seja constante a 1,20 kg/m3. O ar dentro do edifício está à pressão atmosférica. Qual é a força total exercida pelo ar sobre o vidro da janela? (b) E se? Se um segundo arranha-céu é construído perto do primeiro, a velocidade do ar pode ser especialmente alta onde o vento passa pela separação estreita entre os edifícios. Resolva a parte (a) novamente considerando que a velocidade do vento seja de 22,4 m/s.

Passo 1

Fala galera, beleza? Bora resolver o nosso exercício? Vamos lá.

v x = 11,2   m / s

Á r e a = 6,00   m ²

ρ a r = 1,20   k g / m 3

P i n t e r n a = 1,00   a t m

Vamos usar a seguinte fórmula:

F r e s u l t a n t e =   ∆ P × A

Como o nosso vidro não quebra, podemos dizer que não há força resultante, logo:

0 =   ∆ P × A

Como nós já temos o valor definido para a área, conseguimos determinar que:

∆ P = 0

P i n t e r n a = P e x t e r n a

P i n t e r n a = F e x t e r n a Á r e a

F e x t e r n a = P i n t e r n a × Á r e a

F e x t e r n a = 1,00   a t m × 6,00   m ²

F e x t e r n a = 6,00   N

Independente da velocidade do vidro

Resposta

F e x t e r n a = 6,00   N

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