Exercicio_unidade_2

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Disciplina: Física Aplicada. 
Docente: Patrícia Ferreira da Silva 
Exercícios 
1. Um trator Massey Ferguson 8737 tem 3,73 toneladas com 4 rodados, ou 3,95 
toneladas com 8 rodados como mostra a figura que segue. Figura 1. Resposta: 
a)37300Nm
-2
 E 39500 Nm
-2
; b) 34537Nm
-2
 E 18287 Nm
-2
 
 
a) Determine a Força Peso desse trator utilizando 4 rodados e 8 rodados. 
b) Sabendo que cada rodado tem uma área de contato com o solo de 2700 cm². 
Calcule a pressão que esse trator faz no solo utilizando 4 rodados e 8 rodados. 
2. Um trator está puxando um arado pela barra de tração. O trator tem uma massa de 5 
toneladas. O arado tem uma massa de 500 kg. A aceleração do sistema é de 10m/s
2
 . 
Desconsiderar atrito e demais variáveis. Resposta: a)50000N; b)5000N 
 a) Determine a Força que o motor está realizando. 
 b) Determine a Força de tração que o trator está realizando no arado. 
3. Um trator de 5 toneladas puxa um arado de meia tonelada pela barra de tração por 1km. 
A Força total do trator é de 4300N, porém existe uma Força de atrito de 3900N. Resposta 
a)400*10
3
; b)12,64ms
-2
; c)26,6*10
3
W e 13,3*10
3
W. 
a) Determine o Trabalho realizado. 
 b) Com o valor da Energia Cinética calcule a velocidade final desse conjunto. 
 c) Calcule a potência de um trator que faz esse trabalho em um quarto de minuto e a 
potência de outro que faz o mesmo trabalho em meio minuto. 
 
GOVERNO DO ESTADO DE MATO GROSSO 
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA TECNOLOGIA E INOVAÇÃO 
CARLOS ALBERTO REYES MALDONADO 
CAMPUS NOVA MUTUM 
4. Um operador consegue trocar o rodado de um trator exercendo no mínimo 800N em 
uma chave de 70 centímetros. O máximo de força que outro operador consegue exercer é 
600N. Qual o tamanho da chave que ele deverá usar para conseguir trocar o rodado? 
Resposta: 93,33cm. 
5. Considere a caixa de água da figura: 
 
 
a) Um produtor rural precisa esvaziar essa caixa d’água e para isso irá utilizar a válvula da 
privada. Sabendo que a válvula tem uma vazão de 30 litros por minuto. Quantos segundos 
irá demorar para ele esvaziar a caixa d’água? Considerar que a caixa estava totalmente 
cheia e que o registro está fechado. Resposta: 3080s 
 b) Qual a energia potencial gravitacional dessa caixa d’água cheia? Considerar que ela está 
a 6 metros de altura para referência; massa da caixa vazia de 40kg; densidade da água de 
1000 kg/m³. Resposta: 94,8*10
3
J 
6. Dois blocos A e B, de massa M e m respectivamente, estão conectados por um fio 
inextensível de massa desprezível. Uma força F, que possui inclinação α com a vertical 
puxa o conjunto por uma superfície sem atrito, como mostra a figura que segue. Determine 
a aceleração dos blocos e a tração no fio. Dados: M = 2 toneladas; m = 3 toneladas; F = 1 x 
10
4
 N; α = 15º. Resposta | |; 5160N e 7740N 
 
 
7. Um trator de potência igual a 70 cv gasta 100 s para tracionar uma grade num percurso 
de 150 m. Qual o percentual de sua potência que é consumida, sabendo que a força 
necessária para a tração correspondente a 1200 Kgf. Resposta: 24cv ou 34%. 
8. Qual o torque de um trator de Pneus de potência nominal igual a 110 cv no momento em 
que ele trabalha com uma rotação de 2000 rpm. Resposta = 39,41 m.Kgf 
9. Um trator de potência igual a 80 cv gasta 2,0 min para tracionar uma grade num percurso 
de 250 m fazendo uma força correspondente a 1800 Kgf. Qual a percentagem de sua 
potência que é consumida nesta tração? Resposta =50cv ou 62,5%. 
10. Para se retirar um determinado parafuso é necessário um torque equivalente a 70 m N 
com uma chave de roda de 350 mm de cabo. Qual o percentual a menos de força que 
deverá ser feito se for utilizada uma chave de boca de 550 mm de cabo? Resposta= 200 N; 
127,3 N e 36,35%. 
11. Considerando a necessidade de se preparar uma área de 20 ha para plantio de eucalipto, 
uma empresa florestal optou pelo uso de uma grade Bedding tracionada por um trator de 
esteiras Komatsu, determinar: a) CTe b) Tempo necessário para preparar 20 ha c) Número 
de dias necessários (10 h/dia). Dados: Largura de corte = 2,10 m Peso = 2500 – 3000 Kg 
Vel. = 6,0 Km/h f = 0,7 (Grade Bedding = 1 passada = Revolve o terreno, faz um 
camalhão, alinha o plantio e com adaptação pode adubar e sulcar). Resposta=a) 0,882 ha/h ; 
b) 22,67 h e c) 2,267 dias . 
12. Considerando que um conjunto trator-grade aradora off-set de 16 discos gasta 6 horas 
(já incluindo as 2 passadas) para gradear uma área de 4,5 ha numa velocidade de trabalho 
igual a 7 Km/h, determinar: a) A capacidade de trabalho teórica; b) A capacidade de 
trabalho efetiva;c) A eficiência de campo ou fator (f). Resposta: a) 0,98hah
-1
; b) 0,75 hah
-1
; 
c)76,5%. 
13. Sabe-se que a força externa que atua no teto, de área 500m
2
 , de um submarino nuclear 
é F=210.000.00,00N. Calcule a que profundidade se localiza esse submarino no fundo do 
mar (considere ρmar=1020 kgm
-3
), adote aceleração da gravidade igual a 10ms
-2
. Resposta 
31,37m. 
 
 
14.Na figura abaixo, tem-se um manômetro com vários líquidos imiscíveis, são eles: água 
ρ=1000 kgm
-3
, mercúrio ρHg=13600 kgm
-3
, glicerina ρg=1260 kgm
-3
 e óleo ρo=880 kgm
-
3
. As alturas das colunas de cada líquido estão ilustradas na figura. Calcule a diferença de 
pressão entre o ponto B e o ponto A, ou seja, P=PB-PA. Resposta: 28288 Nm
-2
 
 
 
15. A pressão em uma tubulação de gás natural foi medida acoplando um manômetro, como 
mostrado na figura ao lado. O manômetro é composto por mercúrio ρHg=13600 kgm
-3
, ar e 
água ρ=1000 kgm
-3
. Com as alturas em cada fluido, calcule a pressão absoluta na tubulação 
de gás natural. O tubo no lado direito está aberto à pressão atmosférica. Resposta: 126500 
Nm
-2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16. Para o sistema em equilíbrio, aberto à pressão atmosférica no lado direito (ver figuras 
ao lado), calcule a pressão do gás, no item a e b, dado que h=25cm em ambos os casos e a 
substância em vermelho é mercúrio (Hg) líquido ρHg=13600kgm
-3
 . Resposta: a)34000 
Nm
-2
; b) 134000 Nm
-2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17. Calcule a força de empuxo a que está sujeito um pedaço de madeira de massa 10kg e 
densidade 900 kgm
-3
, quando completamente submerso em: 
a) água. Resposta: 110N 
b) mercúrio líquido (ρHg=13600 kgm
-3
). Resposta: 1496N 
c) álcool (ρalcool=800 kgm
-3
). Resposta : 88.0N 
d) Em quais dos líquidos (acima) o pedaço de madeira, quando liberado no fundo, 
sobe ou permanece onde está? 
18. A pressão exercida por uma força de 100N é 10
3
Nm
2
 . Calcule a área em que essa força 
se encontra distribuída. Resposta: 0,1m
2
. 
19. Ache o peso de um cubo de chumbo de 30cm de aresta, cuja densidade é de 
ρpb=11300kgm
3
. Resposta: 3051N. 
 
20. Calcule a pressão P exercida por uma força de 10N sobre uma área de: a) 1.0 m
2
 b) 0.5 
m
2
 c) 0.10 m
2
 d) 10
-4
 m
2
. Resposta: 10Nm
-2
 ; 20 Nm
-2
; 100 Nm
-2
; 100000 Nm
-2
 
A 
B 
21. Sabe-se que a força externa que atua no teto, de área 500m
2
 , de um submarino nuclear 
é F=2.10∙10
8
N. a) Calcule a que profundidade se localiza esse submarino no fundo do mar 
(considere ρmar=1020kgm
-3
 ). b) A pressão máxima que o submarino pode suportar é 
15*Patm. Calcule a profundidade h máxima que esse submarino pode descer. Resposta 
a)31,37m e b) 137,25m 
22. Calcular a força “P” que deve ser aplicada no êmbolo menor da prensa hidráulica da 
figura abaixo, para equilibrar a cara de 4.400Kgf colocada no embolo maior. Os cilindros 
estão cheios de um óleo com densidade relativa 0,75 e as seções dos êmbolos são 
respectivamente, 40 e 4000cm
2
. Resposta = 42,8 Kgf. 
 
23. Determine a massa e o peso específico do fluído armazenado em um reservatório com 
as dimensões de 20x20x20cm. Massa específica do fluído é 1,25 g cm
-3
. Resposta: massa = 
10 kg; γ = 12.500 N m
-3
. 
24. Considere um caixa contendo uma substância líquida com densidade relativa de 0,8 e 
inserida nela um tubo de8 mm de diâmetro, conforme a figura abaixo. O liquido se eleva 
no tubo com uma tensão superficial de 0,737*10
-2
 Kgf.m
-1
 e um ângulo de contato de 10°. 
Considerando g=9,81 ms
-2
, determine a altura de elevação do liquido no tubo (h). Resposta 
4,6 *10
-7
mm. 
 
 
25. Determine a pressão no ponto “P”, sabendo que o líquido “A” tem densidade da=0,75 e 
que a do líquido “B” é de db= 1,20. O liquido nas vizinhanças de “P” é agua e o 
reservatório da esquerda esta aberto à atmosfera. Resposta : 3237kgfm
-2
 
 
 
26. A pressão da água numa torneira fechada (A) é de 0,28 kgf cm
-2
. Se a diferença de nível 
entre A e o fundo da caixa é de 2m. Calcular: A altura da água (H) na caixa; A pressão no 
ponto (B), situado 3m abaixo de (A). Resposta: 0,8 m; 5800 Kfgm
-2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27. Dada a figura A. Pede-se determinar a pressão no ponto “m” quando o fluido A for 
água, e o fluido B mercúrio, Z= 380mm e Y = 750mm. Resposta =4418 Kfgm
-2
 
P1 
P2 
P3 
P4 
P5 
h3 
h4 
h1 
h2 
 
28. A densidade volumétrica da água é ρ=1000kgm-3 , calcule a massa de um volume de 
200ml de água (0.2L=0.2·10
-3
m 
3
 , pois 1000L=1m
3
 ). Resposta: 0,2kg 
 
 
29. Calcule o volume do recipiente necessário para caber 1kg de mercúrio líquido de densidade 
ρHg=13600kgm
-3
. Resposta: 73.5ml 
 
30. Sabendo que um cilindro, de raio R=0.5m e altura h=0.2m, exerce uma pressão de 104Nm-2 
sobre a superfície que este se apoia. Calcule a densidade volumétrica do material que é feito 
o cilindro. Resposta 5000kgm
-3
 
 
31. Calcule a profundidade h em que a pressão corresponde a 10 atmosferas (10∙Patm) em: a) 
água doce; b) em água salgada (ρmar=1020 kg m
-3
). Resposta= a0 =90m e b) =88,2m.