mecânica dos fluidos

Prévia do material em texto

Fundação Integrada Municipal de Ensino Superior 
Centro Universitário de Mineiros 
Unidade Básica de Ciências Exatas 
Curso de Engenharia Civil 
Física II 
 
Aluno: ___________________________ Turma:_ Data: ____/____/____ 
 
1. Uma janela de escritório tem dimensões de 3,4 m de largura por 2,1 m de altura. À passagem 
de uma tempestade a pressão atmosférica no exterior baixa para 0,96 atm. No escritório a 
pressão mantém-se a 1,0 atm. Qual o módulo da força que empurra a janela para fora? R: 
28,8kN 
 
2. Um submarino avaria a 100 m de profundidade. A tripulação tem de abrir uma escotilha de 
emergência retangular, de 1,2 m por 0,60 m, para voltar à superfície. Que força terá de ser 
realizada sobre essa escotilha Assuma que as pressões no interior do submarino e à superfície 
são de 1,0 atm. R: 723kN 
 
3. Um macaco hidráulico tem êmbolos circulares de diâmetros 3,80 cm e 53,0 cm. Quanto vale a 
força que deve ser aplicada ao êmbolo pequeno para equilibrar uma força de 20,0 kN sobre o 
êmbolo grande? R: 103N 
 
4. Uma âncora de ferro com massa específica de 7870 kg/m3 aparenta ser 200 N mais leve 
debaixo de água. (a) Qual é o volume da âncora e (b) quanto pesa ela fora de água? Use d = 
1000kg/m3 . R: a) = 2,04 × 10 -2 m3 b) 1,57kN 
5. Uma canalização tubular com diâmetro interno de 2,5 cm transporta água para uma 
casa à rapidez de 0,90 m/s e pressão de 170 kPa. Se o tubo estreitar para 1,2 cm 
e subir ao 2º andar, 7,6 m acima do ponto de entrada, quais serão (a) a rapidez e 
(b) pressão da água nesse 2º andar? (C.f. figura.) R: a) 3,91m/s b) 88,3kPa 
 
6. Uma mangueira de jardim com diâmetro interno de 1,9 cm está ligada a um borrifador de 24 
furos de 1,3 mm de diâmetro. Se a água circular na mangueira a 0,91 m/s, com que rapidez 
sai a água dos furos do borrifador? R: a) 2,58 × 10 -4 m3/s b) = 8,1m/s 
 
7. um cilindro de alumínio com 3 cm de altura e com uma área de base igual a 
9 cm2 , totalmente submerso em álcool etílico. Calcule o empuxo sofrido por 
este cilindro em virtude do fluido existente. 
 
8. Um tanque com grandes dimensões e descarrega água pelo tubo indicado. 
Considerando o fluido ideal, determinar a vazão em volume de água 
descarregada, se a seção do tubo é 20 cm2. 
 
 
 
 
 
 
9. Em uma cultura irrigada por um cano que tem área de secção reta de 100 cm2, passa água com 
uma vazão de 7200 litros por hora. Determine a velocidade de escoamento da água nesse cano, 
em m/s. 
 
10. O sistema de abastecimento de água de uma rua, que possui 10 casas, está ilustrado na figura 
abaixo. A vazão do tubo principal é de 0,01 m3/s. Supondo que cada casa possui uma caixa 
d'água de 1500 litros de capacidade e que estão todas inicialmente vazias, em quantos minutos 
todas as caixas-d'água estarão cheias? Suponha que durante o período de abastecimento 
nenhuma caixa estará fornecendo água para as suas respectivas casas. 
 
11. Álcool, cuja densidade de massa é de 0,80 g/cm3 está passando através de um tubo como mostra 
a figura. A secção reta do tubo em A é 2 vezes maior do que em B. Em A a velocidade é de vA 
= 5,0 m/s, a altura hA= 10,0m e a pressão PA= 7,0 x 103 N/m2 . Se a altura em B é hB= 1,0m, 
calcule a velocidade e a pressão em B. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12. Qual é o diâmetro de uma tubulação de PVC que está sendo atravessada por um liquido com 
uma vazão de 36.000 l/h, com uma velocidade de 5m/s. 
 
13. A água entra em uma casa através de um tubo com diâmetro interno de 2,0 cm, com uma pressão 
absoluta igual a 4,0 x 105 Pa (cerca de 4 atm). Um tubo com diâmetro interno de 1,0 cm se liga 
ao banheiro do segundo andar a 5,0 m de altura conforme a figura abaixo. Sabendo que no tubo 
de entrada a velocidade é igual a 1,5 m/s, calcule: (densidade da água d=1,0.103kg/m3).a) a 
velocidade do escoamento b) a pressão no banheiro c) a vazão volumétrica no banheiro.