MEFE4 - AULA06 FORCAS SUPERFICIES

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FORÇAS EM SUPERFÍCIES SUBMERSAS

Introdução ●

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Um fluido em repouso não está sujeito a forças tangenciais, mas somente a forças normais. A força hidrostática sobre qualquer elemento da superfície deve ser normal a ele. A magnitude da força resultante que age sobre uma superfície plana de uma placa completamente submersa em um fluido homogêneo (massa específica constante) é igual ao produto da pressão Pc no centróide da superfície e da área A da superfície

Onde... ●

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hc – profundidade do centro de gravidade yc – distância paralela a comporta da superfície livre até o centro de gravidade A – área da comporta

Mas... ●

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A pressão P0 em geral é a pressão atmosférica, que pode ser ignorada na maioria dos casos, uma vez que age em ambos os lados da placa. Quando a pressão P0 for diferente da atmosférica e não puder ser retirada do problema, trabalhar com pressão manométrica

Exemplo 1

Exemplo 2

Cálculo do Centro de Pressão ●

A linha de ação da forç resultante em geral não passa através do centróide

Exemplo 3 ●

Determinar os centros de pressão dos exemplos 1 e 2

Exercícios ●

A superfície inclinada mostrada, articulada ao longo de A, tem 5 m de largura. Determine a força resultante, Fr e seu ponto de aplicação

Exercicios ●

Uma comporta circular de 1,25 m de diâmetro está mergulhada na água de maneira que o topo dela situa-se 0,6 m abaixo da superfície. Determine a força total e a posição do centro de pressão (θ = 45°)