Exercícios de Dinâmica dos Fluidos

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Lista de Exercícios de Física II – Dinâmica dos Fluidos 
 
 
1) Uma tubulação de 34,5 cm de diâmetro transporta água a 2,62 m/s. Quanto tempo será 
necessário para que sejam descarregados 1.600 m3 de água no seu extremo aberto? 
R.: t = 1 h e 49 min. 
 
2) Um rio de 21 m de largura e 4,3 m de profundidade drena uma região de 8.500 km2 de área 
onde a precipitação pluviométrica média é 48 cm/ano. Um quarto desta água retorna à 
atmosfera por evaporação, mas o restante permanece no rio. Qual a velocidade média da 
água do rio? 
R.: v = 1,07 m/s 
 
3) Qual o trabalho realizado pela pressão para fazer com que 1,4 m3 de água escoe através de 
um tubo cujo diâmetro interno é de 13 mm, se a diferença de pressão entre os dois extremos 
do tubo for 1,2 atm? 
R.: 1,70 x 105 J 
 
4) As janelas de um edifício medem 4,26 m por 5,26 m. Num dia de tempestade, o vento está 
soprando a 28,0 m/s paralelamente a uma janela do 53o andar. Calcule a força resultante 
sobre a janela. A densidade do ar é de 1,23 kg/m3. 
R.: 1,08 x 104 N 
 
5) Uma pessoa atira em um tanque contendo gasolina, fazendo 
um furo na parede do tanque 53,0 m abaixo da superfície da 
gasolina. O tanque estava selado e com uma pressão igual a 
3,10 atm (absoluta), como mostra a figura abaixo. A 
densidade da gasolina no interior do tanque é de 660 kg/m3. 
Com que velocidade a gasolina começa a escoar pelo furo? 
R.: 41,0 m/s 
 
 
6) Um cano de água com um diâmetro interno de ¾ polegadas está acoplado a três canos de ½ 
polegada. As vazões nos três canos valem 7,0; 5,0 e 3,0 galões/minuto. 
(a) Calcule a vazão no cano de ¾ polegada. 
(b) Compare a velocidade da água no cano de ¾ polegada com a velocidade da água no 
cano cuja vazão é de 7,0 galões/minuto. 
R.: (a) 15,0 galões/minuto; (b) v1 = 21/20v0 
 
7) Através de uma tubulação com uma área transversal de 4,0 cm2, corre água com velocidade 
de 5,0 m/s. A água gradualmente abaixa 10 m enquanto a área da tubulação passa para 
8,0 cm2. 
(a) Qual é a velocidade do fluxo no nível mais baixo? 
(b) Se a pressão no nível superior é de 1,50 x 105 Pa, qual é a pressão no nível mais baixo? 
R.: (a) 2,5 m/s (b) 2,52 x 105 N/m2 
 
8) Um tanque de área muito grande está cheio de água até a altura D = 30,5 cm. Um orifício de 
seção reta A = 6,45 cm2, situado no fundo do tanque, permite drenar a água do interior. 
(a) Qual é a vazão na saída do orifício em l/s? 
(b) A que distância abaixo do fundo do tanque a área da seção reta do jato se torna igual á 
metade da área do orifício? 
R.: (a) 2,44 m/s (b) 1,58 l/s 
 
 
 
v 
10 m 
53 m 
20 m 
9) O ar escoa na parte superior da asa de um avião com velocidade igual a vt. Sendo A a área 
da seção reta da asa e vu a velocidade do ar embaixo da asa, usando a equação de Bernoulli, 
mostre que surge uma força de sustentação L dada por )(
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ut vvAL   , onde  é a 
densidade do ar. 
 
10) Uma pessoa sopra ar, com velocidade de 15 m/s, através de um dos ramos de um tubo em U 
que contém água. Qual será a diferença entre os níveis da água? Considere a densidade do 
ar igual a 1,2 kg/m3. 
R.: 1,4 x 10-2 m 
 
11) O ar de um furacão sopra sobre o telhado de uma casa com uma velocidade igual a 110 km/h. 
(a) Calcule a diferença de pressão entre o lado interno e o lado externo do telhado, diferença 
essa que tende a levantar o telhado. 
(b) Estime a força exercida para elevar o telhado cuja área é de 90 m2. Considere a 
densidade do ar igual a 1,2 kg/m3. 
R.: (a) 560 N/m2 (b) 
 
12) Água é bombeada continuamente de um porão inundado à velocidade de 5,0 m/s através de 
uma mangueira de raio de 1,0 cm. A mangueira passa através de uma janela que se encontra 
a 3,0 m acima do nível da água. Qual é a potência fornecida pela bomba? 
R.: 66 W 
 
13) A área de entrada do tubo no interior de um reservatório, indicado na figura abaixo, é igual 
0,75 m2. A água entra neste tubo com uma velocidade de 0,40 m/s. No gerador, instalado a 
uma profundidade de 183 m abaixo do nível da entrada deste tubo, a área da seção reta do 
tubo é igual a 0,032 m2 e a água escoa a 9,4 m/s. Calcule a diferença de pressão em N/m2 
entre a entrada e a saída. 
R.: -1,75 x 106 N/m2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14) Uma placa de 80 cm2 de área e massa igual a 500 g está suspensa por uma de suas 
extremidades. Calcule a velocidade do ar soprado através da superfície superior da placa para 
mantê-la numa posição horizontal. 
R.: 32 m/s