A figura mostra um tanque fechado com um painel fixado na parede lateral no fundo do tanque. Os fluidos sao agua, e ar. Sabe-se que a forca aplicad...

a) Para calcular a pressão do ar no tanque, é necessário utilizar a equação de pressão hidrostática: P = ρgh, onde P é a pressão, ρ é a densidade do fluido, g é a aceleração da gravidade e h é a altura do fluido. Como a pressão atmosférica é dada em Pa, é necessário converter a unidade de altura para metros. Assim, temos: P = Patm + ρgh P = 101325 + (1,2 x 9,81 x 0,3) P = 101325 + 3534,36 P = 104859,36 Pa b) Para calcular a massa de ar no tanque, é necessário utilizar a equação de densidade: ρ = m/V, onde ρ é a densidade, m é a massa e V é o volume. Como a densidade do ar é de aproximadamente 1,2 kg/m³, temos: ρ = m/V 1,2 = m/V m = 1,2 x V Para calcular o volume, é necessário utilizar a área do painel e a altura do ar no tanque. Como a área do painel é de 0,12 m² (30 cm x 40 cm) e a altura do ar no tanque é desconhecida, é necessário utilizar a leitura h no manômetro para calcular a altura total do fluido no tanque. c) Para calcular a leitura h no manômetro, é necessário utilizar a equação de pressão hidrostática novamente, considerando a diferença de pressão entre o ar e a água no tanque. Assim, temos: P_ar = P_atm + ρ_argh P_agua = P_atm + ρ_aguagh Subtraindo as duas equações, temos: P_ar - P_agua = (ρ_ar - ρ_agua)gh Substituindo os valores conhecidos, temos: 8450 = (1,2 - 998)gh 8450 = -1196gh h = -7,06 m Como a altura não pode ser negativa, concluímos que a leitura do manômetro é zero.