superfície vertical

Para calcular a força hidrostática resultante neste caso, podemos usar a fórmula geral:

F = P * A

onde P é a pressão hidrostática na profundidade em que a superfície está submersa e A é a área da superfície submersa.

Já calculamos a pressão hidrostática anteriormente como sendo 34,3 kPa. A área da superfície submersa é dada por:

A = L * B

onde L é o comprimento da superfície submersa e B é a largura da superfície submersa. Substituindo os valores, temos:

A = 3 m * 4 m

A = 12 m²

Substituindo na fórmula da força resultante, temos:

F = P * A

F = 34,3 kPa * 12 m²

F = 411,6 kN

Portanto, a força hidrostática resultante sobre a superfície submersa é de 411,6 kN.

Para determinar a posição do centro de pressão, ainda precisamos usar o método anterior, que é aplicável a superfícies retangulares totalmente submersas. O centro de pressão está localizado a 1/3 da distância do topo da superfície submersa até o fundo. Como a altura total da superfície submersa é de 4 m e a superfície está submersa 3,5 m abaixo da água, o centro de pressão está localizado a 1/3 da distância entre 0,5 m e 4 m:

centro de pressão = 0,5 m + (4 m - 0,5 m) / 3

centro de pressão = 1,5 m

Portanto, a força hidrostática resultante está aplicada em um ponto 1,5 m abaixo da superfície livre da água.