Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 50
A diferença entre a pressão no corredor e na sala de um laboratório, provocada pela ação de um grande ventilador, foi medida com um manômetro de coluna d'água. Sabendo que a altura da coluna de líquido medida foi igual a , determine o módulo da força liquida que atua na porta que separa o laboratório do corredor. Admita que a altura e a largura da porta são, respectivamente. igual a e.
Passo 1
Oi pessoal, tudo certo? Vamos analisar essa questão!
O módulo da força líquida nada mais é que a força resultante. Nós teremos diferenças de pressões associadas à porta (), portanto, teremos também uma força resultante. Vamos descobri-la.
Sabendo que a altura da coluna do liquido pode ser associada a essa pressão resultante, temos que:
Lembrando que está associado com o tipo de fluido. Neste caso o fluido de trabalho é a água, portanto:
Substituindo, temos que:
Passo 2
Como sabemos, a pressão pode ser associada a uma força agindo em determinada seção transversal. Como queremos a força resultante agindo na porta, temos que a área da porta é de:
Portanto, a força resultante será: