Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES

________________________________________________________________________________________________________ Resnick, Halliday, Krane - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 18 – Dinâmica dos Fluidos

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RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.

FÍSICA 2

CAPÍTULO 18 – DINÂMICA DOS FLUIDOS

12. Em um furacão, o ar (densidade 1,2 kg/m3) sopra sobre o telhado de uma casa a 110 km/h. (a)

Qual a diferença de pressão entre o interior e o exterior da casa que tende a arrancar o teto? (b) Qual o módulo da força devida a esta diferença de pressão sobre um teto de 93 m2? (Pág. 94)

Solução. Considere o seguinte esquema da situação, onde A é a área do telhado:

(a) Aplicando-se a equação de Bernoulli aos pontos localizados no interior (i) e no exterior (e) do telhado da casa:

2 21 12 2i i i e e ep gy v p gy vρ ρ ρ ρ+ + = + +

A pressão no interior é a pressão atmosférica (p0), enquanto que a pressão no exterior é p. Considerando-se que os pontos i e e encontram-se no mesmo nível em relação ao solo, teremos yi = ye = y. Pode-se considerar que a velocidade do ar no interior (vi) é aproximadamente zero. Logo:

2102i e ep gy p gy vρ ρ ρ+ + = + +

( )2

2 31 1 1101,2 kg/m m/s 560,1851 Pa2 2 3,6i e ep p vρ − = = =

560 Pai ep p− ≈

(b) ( ) ( )( )2560,1851 Pa 93 m 52.097,222 Ni eF p p A= − = =

52 kNF ≈ Esta força é equivalente ao peso de uma massa de cerca de 5 toneladas, ou seja, cerca de cinco carros de passeio.

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