Exercio de Fluidos Mecanica-8

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Hidrostática 15 
 
 
Problemas de Mecânica dos Fluidos I – Ano letivo 2012-2013 
 
 
PROBLEMA 27 
O nível de gasolina (d=0,68) num depósito com 30 cm de profundidade é indicado 
através do sinal de um manómetro diferencial colocado com a tomada de pressão junto 
ao fundo. 
a) Se acidentalmente tiver entrado no depósito água (ρ=1000 kg m-3), formando uma 
camada de 2 cm de espessura, qual o erro percentual, em relação ao volume total do 
depósito, quando o indicador marcar "cheio"? 
b) A sensibilidade de um sistema indicador de nível como o sugerido pode caracterizar-
se pelo quociente entre as variações correspondentes da leitura do manómetro e do nível 
de combustível no depósito 
 
S = 
p
H
∂
∂
 
Exprima S em função da densidade da 
gasolina utilizada, e mostre em que medida 
a presença da água no fundo afeta a 
sensibilidade do sistema. 
 
 
 
 
 
 
PROBLEMA 28 
A figura representa uma cápsula para recolha de 
amostras de água do mar(d=1,035). A tampa 
pode rodar em torno de um eixo ao qual é 
aplicado um momento resistente por meio de 
uma mola regulável. 
Admitindo desprezável o peso da tampa, e 
supondo que o ar se encontra inicialmente à 
pressão patm=105 N m-2, qual a profundidade a 
que a amostra de água é recolhida se o momento 
resistente aplicado à mola for de 2×104 Nm? 
 
 
Hidrostática 16 
 
 
Problemas de Mecânica dos Fluidos I – Ano letivo 2012-2013 
 
 
PROBLEMA 29 
A figura representa um reservatório com a forma 
de um prisma quadrangular contendo três fluidos 
imiscíveis. 
Sabendo que o sensor A indica uma pressão 
relativa de 1,5 kPa e que pB=pC=patm, determine: 
a) As cotas dos meniscos B e C. 
b) A força hidrostática resultante exercida sobre 
uma das paredes verticais e o seu momento em 
relação à aresta da base. 
PROBLEMA 30 
Uma comporta retangular de largura B=10 m 
(normal ao plano da figura) separa duas zonas de 
um canal em que o desnível de água 
(ρ=1000 kg m-3) é ∆H=H1-H2. 
 
a) Esboce os diagramas de pressões dos 
dois lados da comporta, bem como o 
das pressões resultantes. 
b) Qual o valor da resultante das forças 
de pressão? 
 (patm=105 N/m2) 
 
PROBLEMA 31 
 
Tendo em atenção as condições da figura 
exprima em função das outras grandezas o valor de 
b necessário para que não haja escorregamento da 
parede (ρp) devido à ação da água (ρa), 
considerando-a simplesmente apoiada no 
pavimento. 
Em que condições poderá haver perigo de a 
parede tombar? 
(designe por µ o coeficiente de atrito 
parede/pavimento) 
 
PROBLEMA 32 
Ao ascender no reservatório da figura, a 
água (ρ=103 kg m-3) atinge um 
determinado nível H, acima do eixo da 
comporta, que fará com que esta abra 
automaticamente, rodando em torno do 
eixo. 
Calcule o valor de H, desprezando 
eventuais atritos no eixo de rotação e o 
peso próprio da comporta. 
 
B
C
A
2m
1,5m
1m
3m
 ar
(20°C)
 d=0,68
(gasolina)
 d=1,26
(glicerina)
z=0