Enunciado

Uma comporta A B de 0,5 m × 0,8 m é localizada no fundo do mar de um tanque cheio de água. A comporta é articulada ao longo da aresta superior em A e descansa sem atrito em um batente em B . Determine as reações em A e B quando o cabo B C D é solto.

Passo 1

Bom galera, a gente vai começar fazendo um diagraminha de corpo livre da pressão da água na comporta:

Passo 2

Show de bola, a gente pode calcular a força de pressão exercida pela água na comporta, bem assim:

P = 1 2 A ρ = 1 2 A ρ g h

Então vamos calcular cada um agora:

P 1 = 1 2 0,5 0,8 10 3 9,81 0,45 = 882,9   N

P 2 = 1 2 0,5 0,8 10 3 9,81 0 , 93 = 1824,66   N

Passo 3

Bom, agora para calcular as reações em cada apoio, a gente vai usar o momento, primeiro vamos analisar o momento adotando A como eixo de rotação e sabendo que a viga está em equilíbrio:

∑ M A = 0

1 3 0,8   m 882,9   N + 2 3 0,8   m 1824,66   N - 0,8   m B = 0

Resolvendo essa equaçãozinha a gente encontra:

B = 1510,74   N

E o ângulo pode ser encontrado facilmente com a função inversa da tangente:

β = tan - 1 ⁡ 0,64 0,48 = 53,1 °

Passo 4

Agora usamos a equação de equilíbrio para o somatório das forças:

∑ F = 0

A + 1510,74 - 882,9 - 1824,66 = 0

A = 1197   N

E o ângulo é o mesmo:

α = 53,1 °

Resposta

A = 1197   N

α = 53,1 °

B = 1510,74   N

β = 53,1 °

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Determine a intensidade da força hidrostática atuando sobre a comporta A B , que tem uma largura de 1,2m . O peso especifico da água é γ = 10k N / m 3 .
Determine a intensidade da força hidrostática atuando sobre a comporta A B , que tem uma largura de 2m . A água tem uma densidade ρ = 1M g / m 3 .
Determine a massa do contrapeso A se a comporta de 1m de largura está prestes a abrir quando a àgua está no nível mostrado. A comporta é articulada em B e mantida pelo anteparo liso em C . A densidade
Se L = 2m , detemrine a força que a comporta A B C exerce sobre a tampa lisa em C . A comporta é articulada em B , livre em A e tem 1m de largura. A densidade da água é ρ w = 1M g / m 3 .
Se a massa do contrapeso em A é 6500k g , determine a força que a comporta exerce sobre o anteparo liso em C . A comporta é articulada em B e tem 1m de largura. A densidade da água é ρ w = 1M g / m 3