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Calcule a força resultante sobre a janela

As janelas de um edifício medem 4,26 m por 5,26 m. Num dia de tempestade, o vento está soprando a 28 m/s paralelamente a uma janela do 5º andar. Calcule a força resultante sobre a janela. A densidade do ar é 1,23 kg/m3.


 


Resposta : 10,8 KN

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Enviado por Sanderson Lima há 12 anos

Respostas

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Victor Dueire

há 12 anos

Solução.

Aplicando-se a equação de Bernoulli a pontos localizados no interior (i) e no exterior (e) da janela do prédio:

p+ρgy+1ρv2=p+ ρgy+ 1ρv2 ii2iee2e

Considerando-se que a pressão no interior é a pressão atmosférica (p0), que a pressão no exterior é p, que yi = ye e que a velocidade do ar no interior (vi) é aproximadamente zero, teremos:

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p 0 ≈ p + 12 ρ v 2
Nesta equação, chamamos a velocidade do ar no exterior simplesmente de v. Logo:

p 0 − p ≈ 12 ρ v 2

A força resultante sobre o vidro será: F=(−p p0)=A−(p p0)DH

Esta força é exercida de dentro para fora do edifício. Quanto maior for a velocidade do vento no exterior, maior será a diferença de pressão sobre a janela e, portanto, maior será a força. Caso esta força seja maior que a força máxima de coesão do material que compõe o vidro, haverá ruptura do mesmo.

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( 1 ) (2)

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Na Eq. (2), D é a largura e H é a altura da janela. Substituindo-se (1) em (2): 11()2

F ≈ ρv2DH = 1,23 kg/m3 (28 m/s) (4,26 m)(5,26 m)=10.804,048N 22

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F ≈10,8 kN

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cpozer+292678

há 2 meses

O princípio da subsidiariedade em direito administrativo não é um princípio que possa ser classificado como relativo ao Estado liberal.

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