(FUVEST - 2004 - 2 fase - Questo 2)Um sistema indu
(FUVEST - 2004 - 2ª fase - Questão 2) Um sistema industrial é constituído por um tanque cilíndrico, com 600 litros de água e área do fundo S1 = 0,6 m2 , e por um balde, com área do fundo S2 = 0,2 m2 . O balde está vazio e é mantido suspenso, logo acima do nível da água do tanque, com auxílio de um fino fio de aço e de um contrapeso C, como indicado na figura. Então, em t = 0 s, o balde passa a receber água de uma torneira, à razão de 20 litros por minuto, e vai descendo, com velocidade constante, até que encoste no fundo do tanque e a torneira seja fechada.
Para o instante t = 6 minutos, com a torneira aberta, na situação em que o balde ainda não atingiu o fundo, determine:
a) A tensão adicional ∆F, em N, que passa a agir no fio que sustenta o balde, em relação à situação inicial, indicada na figura.
b) A altura da água H6, em m, dentro do tanque.
c) Considerando todo o tempo em que a torneira fica aberta, determine o intervalo de tempo T, em minutos, que o balde leva para encostar no fundo do tanque.
NOTE E ADOTE:
O contrapeso equilibra o peso do balde, quando vazio.
O volume das paredes do balde é desprezível.
