Hidrostatica EXERCÍCIOS-EXEMPLOS

EXERCÍCIOS-EXEMPLOS

2.1 Conhecida a pressão absoluta de 5.430 kgf/m2, à entrada de uma bomba centrífuga, pede-se a pressão efetiva em kgf/cm2, em atmosféricas técnicas e em metros de coluna d´água, sabendo-se que a pressão atmosférica local vale 720 mmHg.

Solução:

Pe = Pabs - Patm

1 atm. téc. = 10 m.c.a. = 1 kgf/cm2 = 104 kgf/m2

Pabs = 5.430 kgf/m2

Patm = 720 mmHg

a) 760 mmHg - 10,33 m.c.a.

720 - x  x = 9,786 m.c.a.

10.000 kgf/m2 - 10 m.c.a.

y - 9,786  y = 9.786 kgf/m2

Pe = 5.430 – 9.786  Pe = - 4.356 kgf/m2

b) 1 kgf/cm2 - 10.000 kgf/m2

x - 5.430 kgf/m2  x = 0,543  Pabs = 0,543 kgf/cm2

760 mmHg - 10,33 m.c.a.

720 - y  y = 9,786 m.c.a.

1 kgf/cm2 - 10 m.c.a.

z - 9,786  z = 0,9786 kgf/cm2

Pe = 0,543 – 0,9786  Pe = - 0,436 kgf/cm2

c) 10.000 kgf/m2 - 1 atm. tec.

5.430 - a  a = 0,543  Pabs = 0,543 atm. tec.

10.000 kgf/m2 - 1 atm. tec.

9.786 - b  b = 0,9786 atm. tec.

Pe = 0,543 – 0,9786  Pe = - 0,436 atm. tec.

d) 10.000 kgf/m2 - 10 m.c.a.

5.430 - c  c = 5,43  Pabs = 5,43 m.c.a.

10.000 kgf/m2 - 10 m.c.a.

9.786 - d  d = 9,786 m.c.a.

Pe = 5,43 – 9,786  Pe = - 4,36 m.c.a.

2.2 Determinar o empuxo exercido pela água em uma comporta vertical mostrada na figura abaixo, de 3 x 4 m, cujo topo se encontra a 5 m de profundidade. Determinar, também, a posição do centro de pressão (utilizar SI).

Solução:

 = 9,8 x 103 N/m3 (água)

A força pode ser calculada pela fórmula F = . .A

F = 9,8 x 103 x 6,5 x 12  F = 764.400 N

Cálculo do centro de pressão:

 yP = 6,615 m

2.3 Numa barragem de concreto está instalada uma comporta circular de ferro fundido com 0,20 m de raio, à profundidade indicada (figura). Determinar o empuxo que atua na comporta (utilizar sistema MKS*).

Solução:

F = . .A

 = 1.000 kgf/m3

= 4,20 m

A = R2 =  x 0,202 = 0,1257 m2

F = 1.000 x 4,20 x 0,1257  F = 528 kgf

2.4 Uma caixa d´água de 800 litros mede 1,00 x 1,00 x 0,80 m. Determinar o empuxo que atua em uma de suas paredes laterais e o seu ponto de aplicação (utilizar sistema MKS*).

Solução:

F = . .A

 = 1.000 kgf/m3