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Disciplina Engenharia para Aquicultura LISTA DE EXERCÍCIO 2 Um tanque cilíndrico de água Figura 33 é suspenso verticalmente por suas laterais O tanque possui 10 pés de diâmetro e está cheio de água a 20 oC a uma profundidade de 3 pés Determine a força exercida sobre o fundo do tanque usando dois cálculos distintos a com base no peso da água e b com base na pressão hidrostática no fundo do tanque Figura 33 RESPOSTA a e b 147 X 104 lbs 4 Uma comporta circular é instalada em uma parede vertical conforme mostra a Figura 55 Determine a força horizontal P necessária para sustentar a comporta fechada se seu diâmetro for de 6 pés e h 7 pés Despreze o atrito no eixo Figura 55 RESPOSTA F 123 X 104 lbs yp 732 pés P 131 x 103 lbs 5 A Figura 66 apresenta uma comporta retangular vertical de 10 pés de altura H Ela se abre automaticamente quando h aumenta para 4 pés Determine a localização do eixo horizontal de rotação 00 Figura 66 RESPOSTA yp 993 rotação irá ocorrer 14 pés 993 pés 407 pés acima do fundo da comporta 2 a calculando o peso do aço P m g m V d π d2² 36242 P π 5² 36242 14707 147 10⁴ lbs massa do aço b Por pressão Pressão de uma coluna dágua Pressão ρgh Portanto a torçe será Peso Pressão x Area ρgh π d2² 6242 3 π d2² 14707 147 10⁴ lbs 4 Calculando o força de empuxo aplicado no eixo F δHg A 6272 7 π d2² 12413 124 10⁴ lbs centro de rotação Hp Hg Jp A Hg 7 πD⁴64 πD²47 7 πD²16 π7 732 732 pés fazendo o equilíbrio Mc 0 Hp Hg F 73 Hp P P 032 F 268 348 10³ lbs 5 Calculando o centro de pressão eixo de rotação horizontal Hp Hg Jp A Hg Hg h H 2 9 pés Jp bh³ 12 A bh Hp 9 bH³ 12 bh9 9 1 12 H² 9 9 100 108 99259 993 pés rotação irá ocorrer 14 993 407 pés acima do fundo
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Disciplina Engenharia para Aquicultura LISTA DE EXERCÍCIO 2 Um tanque cilíndrico de água Figura 33 é suspenso verticalmente por suas laterais O tanque possui 10 pés de diâmetro e está cheio de água a 20 oC a uma profundidade de 3 pés Determine a força exercida sobre o fundo do tanque usando dois cálculos distintos a com base no peso da água e b com base na pressão hidrostática no fundo do tanque Figura 33 RESPOSTA a e b 147 X 104 lbs 4 Uma comporta circular é instalada em uma parede vertical conforme mostra a Figura 55 Determine a força horizontal P necessária para sustentar a comporta fechada se seu diâmetro for de 6 pés e h 7 pés Despreze o atrito no eixo Figura 55 RESPOSTA F 123 X 104 lbs yp 732 pés P 131 x 103 lbs 5 A Figura 66 apresenta uma comporta retangular vertical de 10 pés de altura H Ela se abre automaticamente quando h aumenta para 4 pés Determine a localização do eixo horizontal de rotação 00 Figura 66 RESPOSTA yp 993 rotação irá ocorrer 14 pés 993 pés 407 pés acima do fundo da comporta 2 a calculando o peso do aço P m g m V d π d2² 36242 P π 5² 36242 14707 147 10⁴ lbs massa do aço b Por pressão Pressão de uma coluna dágua Pressão ρgh Portanto a torçe será Peso Pressão x Area ρgh π d2² 6242 3 π d2² 14707 147 10⁴ lbs 4 Calculando o força de empuxo aplicado no eixo F δHg A 6272 7 π d2² 12413 124 10⁴ lbs centro de rotação Hp Hg Jp A Hg 7 πD⁴64 πD²47 7 πD²16 π7 732 732 pés fazendo o equilíbrio Mc 0 Hp Hg F 73 Hp P P 032 F 268 348 10³ lbs 5 Calculando o centro de pressão eixo de rotação horizontal Hp Hg Jp A Hg Hg h H 2 9 pés Jp bh³ 12 A bh Hp 9 bH³ 12 bh9 9 1 12 H² 9 9 100 108 99259 993 pés rotação irá ocorrer 14 993 407 pés acima do fundo