Resolução - Q2.29 - Munson - 4ed

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
Centro de Tecnologia
Curso de Bacharelado em Engenharia Mecânica
Disciplina: Estática dos Fluidos José Pereira Ramos Junior
Lista de Exercícios
Questão 2.29 {Fonte: Ref. [01]}
O pistão mostrado na Fig. P2.29 apresenta peso desprezível e área da seção transversal igual a
0,28 m2 . O pistão está em contato com um óleo (SG = 0,9) e o cilindro está conectado a um tanque
pressurizado que armazena, ar, óleo e água. Observe que uma força P atua sobre o pistão para que
ocorra o equilíbrio. (a) Calcule o valor de P. (b) Determine a pressão no fundo do tanque em metros
de coluna d' água.
2
m0,28Apistao
0,9SGoleo --> Densidade relativa
m0,9hab
m0,6hbc
m0,6hcd
m0,91hde
mm102d
kPa34,5ptopo
P = ?? pfundo = ??
Solução
Letra (a)
ρagua
3
m
kg
997ρagua 2
s
m
9,81g ---> Densidade da água
g ---> Gravidade
ρoleo ---> Densidade do óleo
0,9
3
m
kg
997ρoleoSGoleoρaguaρoleo :
↩
--->
3
m
kg
897,3ρoleo
%{ J053_P3R31R4 %}
1 / 3
hdegρoleoApistao
P
ptopo
hdegρoleoptopoApistao
P
ApistaohdegρoleoptopoP
2
m0,28m0,91
2
s
m
9,81
3
m
kg
897,3Pa
3
1034,5P
N7417,12P
kN7,42P
Letra (b)
Pressão no fundo em Pa:
ptopohcdhbcgρoleohabgρaguapfundo
Pa
3
1034,5m0,6m0,6
2
s
m
9,81
3
m
kg
897,3m0,9
2
s
m
9,81
3
m
kg
997pfundo
Pa53865,53pfundo
Fator de conversão de Pa para mH2O (metros de coluna d' água):
gρaguam1mH2O
2
s
m
9,81
3
m
kg
997m1mH2O
Pa9780,57mH2O
Pressão no fundo em mH2O:
Pa9780,57
mH2O1
Pa53865,53pfundo
mH2O5,51pfundo
%{ J053_P3R31R4 %}
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Referências
[01] FUNDAMENTOS DA MECÂNICA DOS FLUIDOS - 4ª ED. Disponível em:
http://www.escolaelectra.com.br/alumni/biblioteca/Mecanica_dos_Fluidos_Livro4th_Munson.pdf
%{ J053_P3R31R4 %}
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