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1 Mecânica dos Fluídos e Hidráulica LISTA DE EXERCÍCIOS 2 1. Considerando os dados da figura seguinte, calcule o valor da pressão na esfera E e indique o resultado nas seguintes unidades: Pa, lb/pés², N/m². Busque no seu material auxiliar as densidades do óleo, da água e do mercúrio. 2. O tubo manométrico representado, com 1 cm de diâmetro, encerra numa das extremidades 50 mg de ar a 15 °C ( 𝜌 ar=287 J/kg/K; 𝜌 água=1000 kg/m³). a) Nas condições da figura, determine o valor da pressão em P. b) Se na boca do tubo estivesse a ser aplicada a pressão atmosférica (10^5 Pa), qual seria o desnível h₀ entre os dois meniscos? 3. A água enche a tubulação AB de modo que a pressão absoluta em A é 400 kPa. Se a pressão atmosférica for 101 kPa, determine a força resultante que a água e o ar ao redor exercem sobre o tampão em B. O diâmetro interno do tubo é 50 mm. 4. O recipiente está parcialmente cheio de óleo, água e ar. Determine as pressões em A, B e C. Considere 𝛾𝐻2𝑂 = 62,4 lb/pés³, 𝛾ó𝑙𝑒𝑜 = 55,1 Ib/pés³. 5. O tubo em forma de U está cheio de mercúrio, com uma densidade de 𝜌 =13500 kg/m³. Determine a altura diferencial h do mercúrio quando o tanque estiver cheio de água. 2 Mecânica dos Fluídos e Hidráulica 6. Determine a pressão d'água absoluta na tubulação em B se o tanque estiver cheio de petróleo bruto à profundidade de 1,5 m. Patm = 101 kPa. 7. O tubo está cheio de mercúrio de A para B, e de água de B para C. Determine a altura h da coluna d'água para que haja equilíbrio. 8. O reservatório tem 1,5 m de largura e está cheio de água até o nível mostrado. Determine a força resultante na lateral AB e no fundo BC. 9. A pressão de ar na tubulação em A é de 300 kPa. Determine a pressão d'água na tubulação em B. 10. O reservatório tem 2 m de largura e está cheio de óleo até a profundidade mostrada. Determine a força resultante que atua sobre a lateral inclinada AB. Considere 𝜌 = 900 kg/m³. 3 Mecânica dos Fluídos e Hidráulica 11. O recipiente com 2 m de largura está cheio de água até a profundidade mostrada. Determine a força resultante nos painéis laterais A e B. Até que distância cada resultante atua a partir da superfície da água? 12. O tanque está cheio de água e querosene até as profundidades mostradas. Determine a força resultante total que os líquidos exercem sobre a lateral AB do tanque. O tanque possui uma largura de 2 m. 13. Determine a magnitude da força resultante da água que atua sobre a placa triangular A na extremidade do recipiente. Desconsidere a largura da abertura no topo. Até que distância essa força atua a partir da superfície da água? 14. A placa inclinada com 0,5 m de largura mantém água em um tanque. Determine os componentes horizontal e vertical da força e o momento que o suporte fixo em A exerce sobre a placa. 15. Determine a magnitude da força resultante da água que atua sobre a placa de vidro circular que está aparafusada no painel lateral do tanque. Além disso, determine o local do centro de pressão ao longo dessa lateral inclinada, medida a partir do topo. 16. Determine a força resultante que o óleo exerce sobre a superfície semicircular AB. O tanque tem uma largura de 3 m. Considere 𝜌 = 900 kg/m³. 4 Mecânica dos Fluídos e Hidráulica 17. Determine a força que a água exerce sobre a lateral AB e sobre a lateral CD da parede inclinada. O muro tem 0,75 m de largura. 18. O tanque possui uma largura de 2 m e está cheio de água. Determine os componentes horizontal e vertical da força resultante que atua sobre a placa AB. 19. Determine os componentes horizontal e vertical da força resultante que a água exerce sobre a placa AB e sobre a placa BC. A largura de cada placa é de 1,5 m. 20. O copo cilíndrico A com peso desprezível contém um bloco B de 2 kg. Se o nível da água do tanque cilíndrico é h = 0,5 m antes que o copo seja colocado no tanque, determine h quando A flutuar na água. 21. O carrinho com 3 m de largura está cheio de água até o nível da linha tracejada. Se o carrinho recebe uma aceleração de 4 m/s², determine o ângulo θ da superfície da água e a força resultante que a água exerce sobre a parede AB. 22. O tanque fechado está cheio de óleo e recebe uma aceleração de 6 m/s². Determine a pressão sobre o fundo do tanque nos pontos A e B. Considere a densidade 880 kg/m³. 5 Mecânica dos Fluídos e Hidráulica 23. O recipiente cilíndrico aberto está cheio de água até o nível mostrado. Determine a menor velocidade angular que fará com que a água derrame sobre as laterais. 24. Se o recipiente cilíndrico aberto gira a w = 8 rad/s, determine as pressões máxima e mínima da água que atua sobre o fundo do recipiente. 25. Um tambor fechado de raio 1,5m está cheio de petróleo bruto. Determine a pressão sobre a tampa em A quando o tambor está girando a uma taxa constante de 4 rad/s.