TESTE PA 5 TENTATIVA 1

Prévia do material em texto

Iniciado em quarta-feira, 24 abr. 2024, 13:38
Estado Finalizada
Concluída em quarta-feira, 24 abr. 2024, 13:57
Tempo
empregado
18 minutos 58 segundos
Avaliar 0,50 de um máximo de 0,50(100%)
Questão 1
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
A comporta AB, articulada em A e inclinada com um ângulo θ = 45°, foi instalada numa abertura de altura h = 1,30 m, conforme figura aba
Essa comporta tem largura b =  1,30 m e represa um fluido com peso específico γ = 10,2 kN/m  e altura total 2h.
 
 
 
Determine, selecionando uma unidade adequada:
a) a profundidade do CG (centroide) da comporta;
Resposta: 1,95  
3
m
Pelo enunciado, subentende-se que a comporta é retangular. Neste caso, o CG (centro geométrico ou centroide) estará a meio compriment
da comporta e, por semelhança geométrica, a meia altura.
 
 
Portanto, a profundidade do CG será 
h  = 2h - h/2 = 3h/2 = 3x1,3/2 = 1,95 m
A resposta correta é: 1,95 m
CG
Questão 2
Correto
Atingiu 0,15 de 0,15
b) o valor total da força aplicada pelo fluido na comporta AB;
Resposta: 47,54  kN
A força que um fluido exerce numa superfície submersa é calculada por
onde p  é a pressão no CG e A a área total da comporta. Então,
p  = ρ g h  = γ h  = (10,2x10 ) x 1,95 = 19,89 kPa
 
A área da comporta será
A = b x L = b x (h/sen 45º) = 1,3 x 1,3 / (√2/2) = 2,39 m .
 
De volta a expressão da força aplicada:
F = (19,89x10 ) x 2,39 = 47,5 kN
 
A resposta correta é: 47537,4 N
F = A ,pCG
CG
CG CG CG
3
2
3
Questão 3
Correto
Atingiu 0,15 de 0,15
c) a distância entre o CG e o CP (centro de pressão); e
 
 Obs.: γ = 10,2 kN/m³; b =  1,30 m; h =  1,30 m
Resposta: 0,102  m
A distância entre o CG e o CP é equivalente ao módulo do y , que é calculado por
Neste caso, o ângulo entre a comporta e a superfície d'água é θ = 45º .e o momento de inércia de área é calculado por
I = bL /12,
onde o comprimento da placa é L = h / sen 45º = 1,3 / (√2/2) = 1,84 m.
 
Então
I = 1,3 x (1,84) / 12
    = 0,675 m
 
Substituindo na fórmula que calcula y :
y = - 10,2 * 1e3 x sen 45º x (I ) / F = -0,102 m
 
 
A resposta correta é: 0,102 m
CP
= −γsenθ /F  .yCP Ixx
xx
3
xx
3
4
CP
CP xx
Questão 4
Correto
Atingiu 0,15 de 0,15
d) o peso mínimo que a comporta deve ter para permanecer fechada.
Resposta: 74,66  kN
Isolando a comporta, as forças aplicadas são representadas pela figura abaixo.
Quando o peso P tem valor mínimo, a comporta toca no piso em B, sem reação (B = 0).
 
Para o equilíbrio, o somatório dos momentos deve ser nulo. Em relação ao ponto A:
Substituindo os respectivos braços dos momentos:
Como ,
 =  = 
 = 74,6 kN
A resposta correta é: 74629,0 N
y
∑ = 0MA
→  P ⋅ − F ⋅ = 0  →  P = FdP,A dF,A
dF,A
dP,A
→  P = F
( + | |)L
2
yCP
h/2
L = h/sen45º
→  P = F
( + | |)h
2sen45°
yCP
h/2
(1, 3/2sen45º + 0, 102)/(1, 3/2) ⋅ 47, 5 ⋅ 103