Fluidos - Exercícios - Física, Notas de estudo de Física. Universidade Potiguar (UnP)
Gisele
Gisele12 de Março de 2013

Fluidos - Exercícios - Física, Notas de estudo de Física. Universidade Potiguar (UnP)

PDF (112.0 KB)
2 páginas
1000+Número de visitas
Descrição
Apostilas e exercicios de Física sobre o estudo dos Fluidos.
20pontos
Pontos de download necessários para baixar
este documento
baixar o documento
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA - INSTITUTO DE FÍSICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA - INSTITUTO DE FÍSICA DEPARTAMENTO DE FÍSICA GERAL DISCIPLINA: FIS 122 - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II-E www.fis.ufba.br/~fis122

LISTA DE EXERCÍCIOS - F L U I D O S 2012.2

(1) Uma esfera metálica oca, de diâmetros interno e externo, d1 e d2 , respectivamente, flutua sobre

a superfície de um líquido. A densidade do metal é 1, e a densidade do fluido 2. Qual o peso P

que deve ser adicionado dentro da esfera de modo que ela flutue imediatamente abaixo do nível

do líquido? Resposta: P = ( g /6) [ d2 3 (2 - 1) + d1

31].

(2) No século III a.C., Arquimedes percebeu que o volume de um fluido deslocado correspondia à parte imersa do volume do corpo nesse mesmo fluido. Ele visava descobrir se a coroa do rei

Herão era de ouro. Supondo que: (i) quando a coroa era colocada dentro de uma banheira com

água até a borda, 0,3 litros de água transbordavam; (ii) era preciso aplicar uma força de 2,85 kgf

(1 kgf = 9,8 N) para suspender a coroa mergulhada, retirando-a da água. Sabendo-se que as

densidades do ouro e da prata valem, respectivamente, 18,9 g/cm 3 e 10,5 g/cm

3 , de que material

era feita a coroa ? Resposta: A coroa era de prata.

(3) Devido a variações de temperatura, pressão e salinidade, a densidade da água do mar aumenta

com a profundidade h segundo a lei  = 0 + c h, onde 0 é a densidade na superfície e c é uma constante positiva. Determine a pressão p em função da profundidade h.

Resposta : p = p0 + 0 g h + g c h 2 / 2.

(4) A qual altura a partir da superfície da Terra a densidade do ar na atmosfera terrestre é reduzida à

metade? A pressão na superfície é p N mo  1 013 10 5 2, / , e a densidade do ar é 1 293 3, /kg m .

Resposta: 5,5 km.

(5) A face vertical de uma barragem, de largura L, retém água à altura H. Lembrando que a pressão atmosférica atua em todo o meio, encontre:

(a) a força resultante sobre a barragem devido à água; (b) o torque da força devido à pressão manométrica da água, em relação à linha da superfície

da água;

(c) a posição da linha de ação da força resultante.

Resposta: (a) F = g L H2/ 2 ; (b)  = g L H3 / 3; (c) d = 2H / 3

(6) Quando um tubo capilar, com diâmetro de 0,8 mm, é imerso no metanol, o líquido ascende até a

altura de 15,0 mm. Sendo nulo o ângulo de contato, achar a tensão superficial do metanol (densidade

relativa 0,79). Resposta:  = 0,0232 N/m.

(7) Uma corrente de ar passa horizontalmente pela asa de um avião, de modo que a velocidade seja

de 30 m/s na superfície de cima e 24 m/s na de baixo. Supondo que, numa situação simplificada,

possamos considerar válida a equação de Bernouilli, qual é a força efetiva sobre a asa se ela pesar

3000 N e tiver uma área de 3.6 m 2 ? A densidade do ar é 0.0013 g/cm

3 .

Resposta: Fefetiva=2.241,84 N

(8) Use a equação de Bernoulli e a equação de continuidade para calcular a velocidade de

escoamento do fluido de densidade  na entrada de um Medidor de Venturi, considerando, no lugar

de tubos manométricos, um tubo em U (por onde o fluido pode entrar) ligando a parte mais larga de

área transversal A à garganta de área transversal a. No tubo em U, mede-se a diferença de altura h

referente a outro fluido de densidade d nele contido.

Resposta: v = a [ 2(d-) g h / ( (A2 – a2)] 1/2.

(9) Na represa de uma usina hidrelétrica a água é descarregada para a turbina a uma profundidade de

20 m. A descarga é de 200 m s3 / . Calcule a potência fornecida pela água.

Resposta: kW1092,3 4 .

(10) A extremidade de uma haste de madeira cilíndrica é conectada a um pedaço de chumbo, de

forma que ela flutue verticalmente na água. O comprimento da parte submersa é L = 2,50 m. A haste

é posta para oscilar verticalmente. Despreze o efeito amortecedor da água.

(a) Mostre que a oscilação é harmônica simples.

(b) Encontre o período de oscilação. Resposta: 3,17 s.

(11) Água escoa estacionariamente num tubo, Sua velocidade e pressão manométrica em um certo

ponto do tubo valem, respectivamente, 1 m/s e 3 x 10 5 Pa. Achar a pressão manométrica num

segundo ponto, 20 m abaixo do primeiro, sendo a área transversal no segundo ponto dada pela

metade da do primeiro. Resposta: 4,95 x 10 5 Pa.

(12) Considere um tanque cheio de água, em queda livre no campo gravitacional terrestre. Suponha

que, num instante inicial qualquer t, um balão de ar está submerso no fundo do tanque. Durante a

queda, o balão subirá à superfície da água, ou permanecerá no fundo do tanque? Justifique.

(13) O sangue leva cerca de 1,0 s para passar através de um capilar de 1 mm de comprimento, no

sistema circulatório do organismo humano. Se o diâmetro do capilar for 7m, e se queda de pressão

for 2,60 kPa, achar a viscosidade do sangue. Resposta: = 3,98 mPa.s.

(14) Um vasilhame contendo água está fixado na carroceria de um caminhão. Este se move em uma

direção horizontal com aceleração de 0,29 g. Qual é o ângulo  entre a superfície da água e a

horizontal? Resposta:  = arc tg 0,29 = 16 11.

(15) Um reservatório contém água até 0,5 m de altura e, sobre a água, uma camada de óleo de

densidade 0,6 g/cm 3 , também com 0,5 m de altura. Abre-se um pequeno orifício na base do

reservatório. Qual é a velocidade de escoamento da água? Resposta: v=3,9 m/s.

comentários (0)
Até o momento nenhum comentário
Seja o primeiro a comentar!
Esta é apenas uma pré-visualização
Consulte e baixe o documento completo
Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience we suggest you to use Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox or Safari! Download Google Chrome