Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Estática Volume 1 - 7ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 215
202- A janela de observação trapezoidal em um aquário de água salgada tem as dimensões mostradas. Com a ajuda dos diagramas e coordenadas apropriados, descreva dois métodos pelos quais a força resultante sobre o vidro, devida a pressão de água, e a posição vertical de , possam ser determinadas se valores numéricos forem dados.
Passo 1
O primeiro método a ser levado em consideração é o método por integração, uma vez que ele pode resolver a questão para regiões bem complexas.
Sabendo a densidade da água
- Primeiro devemos encontrar os valores de (pressão no topo do aquário) e uma equação de que será:
- Precisamos encontrar para uma pressão elementar que ocupa uma reta de largura igual a , com isso conseguimos encontrar .
- Integra o valor de no intervalo e ache .
Onde é a altura do começo do aquário até o final. E o final desse aquário varia de acordo com a equação da reta que varia de uma até um , logo:
Teria que encontrar esse .
Passo 2
O outro método é desenhar toda a área de pressão e analisar suas influências separadamente.
Se separa a região em quantas áreas forem necessárias de modo a se saber de maneira fácil suas áreas e seus . Onde será igual a área da região n e a altura da região n.
Depois só fazer a conta para a força resultante:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)