Question

Seja uma caixa-d´água de massa igual a 8,0  102 kg, apoiada em um plano horizontal. A caixa, que tem base quadrada de lado igual a 2,0 m, contém água (a = 1,0 g/cm3 ) até a altura de 1,0 m. Considerando g = 10 m/s2 , calcule a pressão média exercida pelo sistema no plano de apoio.

Answer 1

Vamos calcular a pressão que a caixa exerce no plano. Para isso vamos precisar da força aplicada e da área de contato.

Já sabemos a massa da caixa, 800 Kg. Sabemos também a área da caixa, 4m². Agora precisaremos calcular o volume de água.

V = A*h
V = 4*1 = 4m³

A densidade da água é informada em g/cm³, mas precisaremos transformar para kg/m³. 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.

Densidade é a relação entre massa e volume. Vamos calcular a massa da água dentro dessa caixa d'água:
m = d*v
m = 1000*4
m = 4000 kg

O sistema total possui massa 4800 kg, caixa + água. Agora vamos calcular a força que essa massa exerce, que será o peso:
F = m*a
F = 4800*10
F = 48000 N

Agora para determinar a pressão vamos dividir a força pela área:
P = F/A
P = 48000/4
P = 12000 N/m² [escrevendo em notação]
P = 1,2*10^4 Pa