A F i g .   P 2.73 mostra dois conjuntos cilindro - pistão conectados por uma tubulação. Os conjuntos A e B contém um gás e as áreas das seções transversais são respectivamente iguais a 75   e   25   c m 2 . A massa do pistão do conjunto A é igual a 25   k g , a pressão ambiente é 100 k P a e o valor da aceleração da gravidade é o normal. Calcule, nestas condições, a massa do pistão do conjunto B de modo que nenhum dos pistões fique apoiado nas superfícies inferiores dos cilindros.

Passo 1

Oi pessoal, tudo certo? Vamos analisar essa questão!

Aqui temos um típico exercício de balanço de pressões. Como o exercício não nos deu a diferença de altura do fluido, podemos considerar que o sistema está em equilíbrio. Portanto:

P A = P B

Como as únicas pressões agindo nos tanques são as pressões atmosféricas e devido ao peso dos pistões, temos que:

P 0 + m A g A A = P 0 + m B g A B

Simplificando, temos que:

m B = A B A A m A

Agora é só calcular:

m B = 25 ⋅ 10 - 4 75 ⋅ 10 - 4 ⋅ 25

m B = 8,33   k g

Resposta

m B = 8,33   k g

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