Trab_5_cap_2_TD0923_T02_2022 2

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E AMBIENTAL 
MECÂNICA DOS FLUIDOS – TD0923 – TURMA 02 
 
TRABALHO 5 – Capítulo 2. Forças hidroestáticas sobre superfícies planas. 
 
1) O reservatório tem largura w (perpendicular ao plano do papel) e está cheio de água até o nível mostrado. 
Determine: 
a) A força que o líquido age na superfície plana AB, em kN; (valor: 0,5) 
b) A força que o líquido age na superfície plana BC, em kN; (valor: 0,5) 
 
 
 
Considere os seguintes dados: 
i. Largura w, em m: Número de caracteres do nome completo do aluno, incluindo os espaços, dividido por 
12; 
ii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000; 
iii. Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2; 
 
 
2) Seja a figura a seguir, determine: 
a) A força que a água exerce na comporta, em kN; (valor: 1/3) 
b) O ponto de aplicação dessa força, em relação ao ponto A, em cm; (valor: 1/3) 
c) O momento que deve ser aplicado em A para que a comporta permaneça em equilíbrio, em (kN.m); (valor: 
1/3); 
 
 
 
Considere os seguintes dados: 
i. Dados: w (largura da comporta, perpendicular ao plano da figura) = 2,0 pés, H = 10,0 pés; 
ii. Valor de h, em ft: conforme o valor do último algarismo da matrícula do aluno, ver tabela a seguir: 
 
NUAM 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
h (ft) 6.00 7.75 6.50 7.85 7.00 6.85 7.50 6.35 6.25 8.00 
 
iii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000; 
iv. Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2; 
 
 
 
3) O tanque está cheio de água e outro fluido de massa específica 850 kg/m3 como mostrado na figura. Determine 
a força resultante total que os líquidos exercem sobre a lateral AB do tanque, em kN. O tanque possui largura 
w (perpendicular ao plano da figura). (valor: 1,0) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Largura w, em m: Número de caracteres do nome completo do aluno, incluindo os espaços, dividido por 
12; 
ii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000; 
iii. Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2; 
 
 
 
4) A comporta a seguir é articulada em H e tem largura w (normal ao plano do papel). Determine: 
a) A força que a água exerce na comporta, em kN; (valor: 1/3) 
b) O ponto de aplicação dessa força, y, em relação ao ponto H, em cm; (valor: 1/3) 
c) O valor da força P, aplicada em A, para manter a comporta fechada, em kN. (valor: 1/3) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Comprimento L, em m: Número de caracteres do nome, incluindo os espaços dividido por 10; 
ii. Largura da comporta, w, em m: igual ao comprimento L; 
iii. Ângulo de inclinação, θ = 30°; 
iv. Massa específica da água, em kg/m3: 1000; 
v. Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2; 
 
5) O reservatório tem 2 m de largura (perpendicular ao plano da figura) e está cheio de um certo líquido até a 
profundidade mostrada. Determine o ângulo θ, em graus, sabendo que a força resultante que o líquido exerce 
na lateral inclinada AB é F. (valor: 1,0) 
 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Densidade relativa do líquido: SG = 0,90; 
ii. Força F, em kN: Número de caracteres do nome completo do aluno, incluindo os espaços, multiplicado 
por 4,5; 
iii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000; 
iv. Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2; 
 
6) A comporta AB da figura tem 1,5 m de largura (perpendicular ao plano da figura) e pode girar em torno de 
A. O tanque à esquerda contém água e o da direita, um certo óleo com massa específica 900 kg/m3. Qual é a 
força, em kN, necessária em B (atuando da direita para a esquerda) para manter o sistema em equilíbrio? 
(valor: 1,0) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Altura h, em m: número de caracteres do nome completo do aluno, incluindo os espaços, dividido por 5; 
ii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000; 
iii. Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2; 
 
 
 
7) Uma comporta permanece em equilíbrio por uma força F, como mostrado na figura. Desprezando o peso da 
comporta, calcule a força F (em lbf). (valor: 1,0) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Valor de D, em pés: Número de caracteres do nome completo do aluno, incluindo os espaços, dividido 
por 8; 
ii. Dados: L = 12,0 pés, y = 6,0 pés, w (largura da comporta, perpendicular ao plano da figura) = 1,0 pé, θ 
= 30°; 
iii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000; 
iv. Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2; 
 
 
 
8) O reservatório da figura possui uma parede móvel AB, articulada em A. Sua largura é 1,5 m (perpendicular 
ao plano da figura) e está em equilíbrio nas condições indicadas. Determine: 
a) A força que age na face direita da comporta devido à água, em kN; (valor: 0,5) 
b) A força, em kN, que deve ser aplicada em B (da esquerda para a direita) para que seja mantido o equilíbrio. 
(valor: 0,5) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Valor de h, em m: número de caracteres do nome completo do aluno, incluindo os espaços, dividido por 
10; 
ii. Dados: SGmercúrio = 13,57, SGóleo = 0,88 
iii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000; 
iv. Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2; 
 
9) Determinar o mínimo valor de z, em m, para o qual a comporta da figura girará em torno do ponto O, se a 
comporta é retangular e tem largura 2 m (perpendicular ao plano da figura). (valor: 1,0) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Valor de h = 5,0 m; 
ii. Pressão relativa p no manômetro, em kPa: soma dos algarismos da matrícula do aluno multiplicado por 
2; 
iii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000; 
iv. Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2; 
 
10) A comporta ABC da figura é rígida e pode girar em torno de B. Sabendo que está em equilíbrio, determine o 
comprimento BC, em cm. (valor: 1,0) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Valor de h, em m: Número de caracteres do nome completo do aluno, incluindo os espaços, dividido por 
15; 
 
OBS: 
a) As respostas devem ser preenchidas em um Formulário Google a ser disponibilizado na internet, 
e deve ser enviado até a data 29/07/2022 às 23:59h; 
b) Endereço de acesso: https://forms.gle/cEgb8kLck3vSoKLD7 
c) O endereço de e-mail do aluno deve ser: (a) o que está cadastrado no SIGAA; ou (b) ligado ao 
gmail.com; 
d) Não precisa entregar o Memorial de Cálculo; 
e) No preenchimento do formulário, colocar os resultados das questões sem as unidades, só os 
valores; 
f) Use no máximo duas casas decimais; 
g) Não utilizar notação científica nas respostas (Ex: 2 x 102. Digite 200.0); 
h) Utilizar o ponto ( . ) como símbolo decimal e não a vírgula ( , ) no preenchimento do formulário; 
i) O aluno deve preencher todas as perguntas, não deve deixar nenhuma em branco. O envio só é 
permitido com o preenchimento completo.