Ficha 6 (Fluidos)- 2022

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“A imaginação é mais importante que o conhecimento.” Albert Einstein 1 
 
 
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Cursos: Eng. de Minas e Processamento Mineral Ano: 2022 /Semestre: 1° 
Cadeira: Ciências Básicas (Física) Período: Laboral 
Docente: dr. Gilberto César Fançane 
 
FICHA NO 6: FLUIDOS 
 
QUESTÕES: 
1. Apresente a diferença existente entre o contexto de estudo da Hidrostática e Hidrodinâmica. 
2. O que entende por fluido? 
3. Discuta as seguintes grandezas: viscosidade, vazão. 
4. Sistematize o princípio de Bernoulli em relação a dinâmica dos fluidos. 
5. Qual é o significado de fluido ideal e fluido real. 
 
PROBLEMAS: 
1. Dois corpos esféricos diferem em tamanho e em massa. O corpo A tem massa que é oito 
vezes a massa do corpo B. O raio do corpo A é o dobro do raio do corpo B. Como suas massas 
específicas se comparam? 
2. Uma mina de diamantes está a 3200 m abaixo do nível do mar. Qual é a pressão do ar nessa 
profundidade? 
3. Um carro de 1500 kg está parado sobre seus quatro pneus, cada um deles calibrado com uma 
pressão manométrica de 200 kPa. Se os quatro pneus sustentam o peso do automóvel da mesma 
forma, qual é a área de contacto de cada pneu com a estrada? 
4. O pistão grande de um elevador hidráulico tem um raio de 20 cm. Qual é a força que deve 
ser aplicada sobre o pistão pequeno, de 20 cm de raio, para levantar um carro de 1500 kg de 
massa? 
5. Calcule a pressão que exerce uma determinada quantidade de petróleo sobre o fundo de um 
poço, se a altura do petróleo no poço for igual a 10 m e a sua densidade 800 kg/m3. 
6. Supostamente pediram a Arquimedes para determinar se uma coroa feita para o rei consistia 
de ouro puro. De acordo com a lenda, ele resolveu este problema pesando a coroa, primeiro, 
no ar (obtendo uma leitura de 7,84 N) e depois na água (6,84 N). Que conclusões foram tiradas? 
7. Uma esfera oca, de raio interno igual a 8,0 cm e raio externo 9,0 cm, flutua submersa pela 
metade em um líquido de densidade 800 kg/m3. (a) Qual é a massa da esfera? (b) Calcule a 
densidade do material de que ela é feita. 
 
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8. Um objeto com massa de 10 kg e volume de 0,002 m³ está totalmente imerso dentro de um 
reservatório de água (ρágua = 1000 kg/m³ ), determine: 
a) Qual é o valor do peso do objeto? (utilize g = 10 m/s²) 
b) Qual é a intensidade da força de empuxo que a água exerce sobre o objeto? 
c) Qual o valor do peso aparente do objeto quando imerso na água? 
9. No manômetro diferencial mostrado na figura, 
o fluido A é água, B é óleo e o fluido manométrico 
é mercúrio. Sendo h1 = 25 cm, h2 = 100 cm, h3 = 
80 cm e h4 = 10 cm, determine qual é a diferença 
de pressão entre os pontos A e B. Dados: γágua = 
10000 N/m³, γHg = 136000 N/m³, γóleo = 8000 
N/m³. 
10. Aplica-se uma força de 200 N na alavanca mostrada na figura. Qual deverá ser a força 
aplicada no cilindro maior para que o sistema permaneça em equilíbrio? 
 
11. Em uma mina a céu aberto, uma bomba de alta pressão bombeia óleo hidráulico por um 
encanamento que o leva a um pistão de área útil 80 cm2. Sabendo-se que o óleo é mantido pela 
bomba a uma pressão de 500 N/cm2, de termine a força que o pistão tem condições de exercer. 
Considere quaisquer perdas desprezíveis. 
12. Em uma prensa hidráulica, o raio do êmbolo maior é o sêxtuplo do menor. Aplicando-se 
50 kgf ao êmbolo menor, qual é a força transmitida ao êmbolo maior (em kgf)? 
13. Em uma mineração, opera-se com um monitor com bocal de 10 cm de diâmetro e sob 
pressão de 1000 pa. Pretende-se duplicar a velocidade de jato mantendo-se constante a vazão. 
Qual será o diâmetro do novo bocal e qual a vazão horária? Considere g = 10 m/s2. 
14. Uma bomba transfere óleo diesel em um reservatório à 
razão de 20 m3/h. Qual é o volume do reservatório, 
sabendo-se que ele está completamente cheio após 3 horas 
de funcionamento de bomba? 
 
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“A imaginação é mais importante que o conhecimento.” Albert Einstein 3 
15. Calcular o tempo que levará para encher um tambor de 214 litros, sabendo-se que a 
velocidade de escoamento do líquido é de 0,3 m/s e o diâmetro do tubo conectado ao tambor é 
igual a 30 mm. 
16. Calcular o diâmetro de uma tubulação, sabendo-se que pela mesma, escoa água a uma 
velocidade de 6 m/s. A tubulação está conectada a um tanque com volume de 12000 litros e 
leva 1 hora, 5 minutos e 49 segundos para enchê-lo totalmente. 
17. Um líquido de densidade 𝜌 = 1,23.103 kg/m3 
flui pelo tubo indicado na figura, passando pelo 
ponto 1 com velocidade v1 = 5,0 m/s e pelo ponto 
2 com velocidade v2 = 2,0 m/s. A pressão no ponto 
1 é p1 = 2,43.10
3 Pa. Determine: 
a) a razão entre as áreas das seções 
transversais S1 e S2; 
b) a pressão no ponto 2. 
 
 
18. Água escoa a 0,65 m/s através de uma mangueira de 3 cm de diâmetro que termina em um 
bocal de 0,30 cm de diâmetro. (a) Qual é a rapidez com que a água passa pelo bocal? (b) Se a 
bomba, em uma extremidade da mangueira, e o bocal, na outra extremidade, estão à mesma 
altura, se a pressão no bocal é de 1,0 atm, qual é a pressão na saída da bomba? 
19. Na figura abaixo, com o registro “R” inicialmente fechado, o nível do reservatório apresenta 
uma variação Δh =10 cm num intervalo de tempo de 10 s. A partir deste instante, o registro é 
aberto, permanecendo constante o nível do reservatório. Pede-se: 
a) O diâmetro da seção transversal do tubo que abastece o tanque, sabendo-se que na 
mesma a velocidade máxima é 4 m/s. 
b) b) Após o nível constante, qual o alcance “x” do jato; 
 
20. Dentro de uma mina de carvão, existe acúmulo de água. Para retirar essa água, uma bomba 
de sucção é instalada na boca da mina, ao nível do solo. Assim, 
A. quanto maior a profundidade da água, maior deve ser a potência do motor que aciona a 
bomba. 
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“A imaginação é mais importante que o conhecimento.” Albert Einstein 4 
B. se a profundidade da água é maior do que 11 m, a bomba não retira água da mina. 
C. se a profundidade da água é grande, duas ou mais bombas devem ser instaladas em série ao 
nível do solo. 
D a mesma bomba pode retirar a água em qualquer profundidade, mas, com profundidades 
maiores, diminui a vazão nas tubulações. 
21. Um recipiente, de grande área de seção transversal, 
contém água até uma altura H. Um orifício é feito na parede 
lateral do tanque a uma distância h da superfície do líquido. 
a) Determine, em função de H e h, o alcance D. 
b) Qual é o valor do alcance máximo? 
c) Qual deve ser a relação entre H e h para que o 
alcance seja máximo? 
 
22. Um ventilador de ventilação de uma mina, operando a 295 rpm, fornece 500 m3/s de ar ao 
nível do mar com uma elevação de pressão de 1.100 Pa. Calcule seu diâmetro em metros. Se a 
vazão for aumentada em 50% para o mesmo diâmetro, qual será o percentual de variação na 
pressão? 
23. Um geólogo descobre que uma rocha lunar de massa 92, 8 kg tem massa aparente de 81,5 
kg quando submersa. Qual é a densidade da rocha? 
24. Um tubo despeja água em um reservatório 
com uma vazão de 20 l/s e um outro tubo 
despeja um líquido de massa específica igual a 
800 kg/m³ com uma vazão de 10 l/s. A mistura 
formada é descarregada por um tubo da área 
igual a 30 cm². Determinar a massa específica 
da mistura no tubo de descarga e calcule 
também qual é a velocidade de saída.