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Escola de Engenharia - Engenharia Ambiental do IFF – 1 semestre/2021 
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Grupo 3 - Data da apresentação on-line: 24/06/2021 
 
 
1) A figura 1 mostra o esboço de uma draga hidráulica utilizada para retirar areia 
do fundo de um rio. Estime o empuxo, promovido pelo hélice, necessário para 
que a draga permaneça em equilíbrio na posição mostrada na figura. Admita que 
a densidade da mistura areia – água é igual a 1,2. 
 
Figura1 
 
 
 
 
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2) Óleo (densidade = SG = 0,9) escoa para baixo na contração axissimétrica 
mostrada na figura 2. Se o manômetro de mercúrio indica uma leitura, h, igual a 
120 mm, determine a vazão em volume na contração. Admita que os efeitos do 
atrito são desprezíveis. A vazão real é maior ou menor do que a calculada com 
esta hipótese? Explique. Figura 2 
 
 
 
 
 
 
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Resposta: A vazão real é menor pois na realizada existe o atrito, fator que não é 
considerado na questão. 
 
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3) A figura 3 mostra uma árvore encalhada no pilar de uma ponte durante uma 
inundação. A árvore apresenta altura igual a 9,1 m e a largura de sua copa é 4,6 
m. Estime o módulo da força que atua no pilar devida a presença da árvore. Admita que 
metade da árvore está submersa e utilize coeficiente de arrasto apresentado nas 
tabelas. 
 
 
Figura 3 
 
 
 
 
4) Os trechos do suporte da placa elíptica mostrados na figura 4 são cilíndricos. 
Suponha que um vento, com velocidade ao longe constante e igual a 81 km/h, 
incide sobre a placa. Nestas condições, estime a força aplicada no conjunto 
composto pela placa e o suporte pelo vento.
 
 
 
 Figura 4 
 
 
5) Uma torre com 9,15 m de altura é construída com os segmentos mostrados 
na figura 5 (o comprimento de um segmento é igual a 305 mm e os quatro lados 
do segmento são iguais). Estime o arrasto na torre quando a velocidade do vento 
for igual a 121 km/h. 
 
Figura 5 
 
 
 
6) Uma camada limite atmosférica é formada quando o vento sopra sobre a 
superfície da Terra. Normalmente, estes perfis de velocidade podem ser 
aproximados pela lei de potência: 𝑢 = 𝑎𝑦𝑛, onde as constantes a e n dependeda 
rugosidade do terreno. A figura 6 mostra que n = 0,4 para áreas urbanas, n = 0,28 para 
zona rural ou de subúrbio e n = 0,16 para grandes planícies. (a) Se a velocidade no 
convés de um barco (y = 1,22 m) for igual 6,1 m/s, determine a velocidade na ponta do 
mastro (y = 9,14 m). (b) Se a velocidade média no décimo andar de um edifício urbano é 
4,5 m/s, qual será a velocidade média no sexto andar do edifício? 
 
 
Figura 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
7) O edifício das Nações Unidas em Nova Iorque, figura 7, pode ser aproximado 
por um retângulo com 87,5 m de largura e 154 m de altura. (a) Determine o 
arrasto neste edifício se o coeficiente de arrasto for 1,3 e a velocidade do vento 
for uniforme e igual a 20 m/s (b) Repita os seus cálculos admitindo que o perfil 
de velocidade do vento é o típico de uma área urbana (veja o problema 6) e que 
a velocidade no plano médio do edifício for igual a 20 m/s. 
 
Figura 7 
 
 
 
 
 
8) Uma rede de pesca é tecida com linhas que apresentam diâmetros iguais a 
2,54 mm e estão amarradas em quadrados com 101,6 mm de lado. Estime a 
força necessária para carregar uma rede de 4,6 m por 9,2 m através da água a 
uma velocidade de 1,5 m/s.