Lista_01_Fluidos_2024_2 (1)

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<p>UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ</p><p>Faculdade de Meteorologia - FAMET / Instituto de Geociências - IG</p><p>FÍSICA DOS FLUIDOS 2024-2</p><p>LISTA DE EXERCÍCIOS (CONCEITOS BÁSICOS E ESTÁTICA DOS FLUIDOS)</p><p>PROF.: RAFAEL PALÁCIOS</p><p>1- Identifique as diferenças fundamentais entre um fluido e um sólido.</p><p>2- Quais as principais diferenças entre líquidos e gases?</p><p>3- Que tipo de forças atuam nos fluidos estáticos?</p><p>4- Qual o significado e o equacionamento do Princípio de Pascal?</p><p>5- Qual o significado e o equacionamento do Princípio de Arquimedes?</p><p>6- Apresente e explique a equação geral para a variação de pressão num fluido estático.</p><p>7- Um reservatório d’água de 1,5 x 0,8 m e altura de 0,8 m, pesa 700 kgf. Sabendo que 1 kgf equivale a 9,8 N,</p><p>determine a pressão que ela exerce sobre o solo caso ela esteja a) vazia e b) cheia com água. (desconsidere</p><p>qualquer pressão externa e considere a massa específica da água 997 kg/m3.</p><p>8- Três líquidos imiscíveis são despejados em um recipiente cilíndrico. Os volumes e massas específicas são:</p><p>0,50 L, 2,6 g/cm3; 0,25 L, 1,0 g/cm3; 0,40 L, 0,8 g/cm3. Qual a força total exercida pelos líquidos sobre o fundo</p><p>do recipiente? Um litro = 1 L = 1000 cm3. (Ignore a contribuição da pressão externa da atmosfera).</p><p>9- Um barômetro de mercúrio marca 735 mm. Ao mesmo tempo, outro, no alto de uma montanha, marca 590</p><p>mm. Supondo o peso específico do ar constante e igual a 1,125 kgf/m3, qual será a diferença de altitude?</p><p>10- Considerando a figura abaixo e sabendo-se que as áreas das seções transversais dos pistões 1 e 2 são,</p><p>respectivamente, A1 = 0,2 m2 e A2 = 1 m2, determine o módulo da força F1 necessária para erguer o peso</p><p>equivalente de uma carga com massa igual a 100 kg.</p><p>11- Considerando uma viga de madeira, de massa específica 0,7 g/cm3, tem comprimento de 3 m, largura de 25</p><p>cm e altura de 20 cm. Quando colocada em água (massa específica 1 g/cm3), determine a altura da viga que ficará</p><p>emersa.</p><p>12- A figura abaixo mostra um bloco de massa específica igual a 600 kg/m3 que flutua em um fluido de 1300</p><p>kg/m3. Sabendo que o bloco tem uma altura H = 5 cm, determine: a) A altura h da parte do bloco submersa; b)</p><p>A aceleração desse bloco caso ele seja totalmente imerso no fluido e depois liberado.</p><p>13- A fossa das Marianas, no oceano Pacífico, é o lugar mais fundo dos oceanos, com uma profundidade de 10,9</p><p>km. Supondo que a água do mar tem uma massa específica uniforme de 1024 kg/m3, calcule a pressão hidrostática</p><p>aproximada (em atmosferas) para essa profundidade.</p><p>14- Considere um tubo de plástico (figura abaixo) que tem uma seção reta de 5,0 cm2. Introduz-se água no tubo</p><p>até que o lado mais curto (d = 0,8 m) fique cheio. Em seguida, o lado menor é fechado e mais água é despejada</p><p>no lado maior. Se a tampa do lado menor é arrancada quando a força que está submetida excede 9,8 N, que altura</p><p>da coluna de água do lado maior deixa a tampa na iminência de ser arrancada?</p><p>15- Considerando a figura abaixo e que as áreas tem seções circulares, determine o módulo da força que deve ser</p><p>aplicada ao êmbolo menor para equilibrar uma força de 20 kN sobre o êmbolo maior. O raio da área a é</p><p>aproximadamente 4 vezes menor que o raio da área A.</p><p>16- Um bloco de madeira flutua em água doce com dois terços do volume submersos e em óleo com 90% do</p><p>volume submerso. Determine a massa específica da madeira e do óleo. (massa específica da água doce 1 g/cm3)</p><p>17- Um cubo de aresta L = 0,6 m e 450 kg é suspenso por uma corda em um tanque aberto que contém um líquido</p><p>de 1030 kg/m3 (figura abaixo). Determine: a) O módulo da força total exercida sobre a face superior do cubo</p><p>(considere a pressão atmosférica como 1 atm que equivale 101325 Pa); b) O módulo da força total exercida sobre</p><p>a face inferior do cubo; c) a tensão na corda; d) O módulo da força de empuxo sobre o cubo.</p><p>18- A variação da pressão estática é diferente em líquidos e gases. Os gases são fluidos compressíveis já que</p><p>apresentam uma variação significativa da massa específica em função da pressão e temperatura. Com essas</p><p>considerações e admitindo que a temperatura (T) é constante e igual a 𝑇0 no intervalo de integração de 𝑧1 a 𝑧2,</p><p>mostre que:</p><p>𝑝2</p><p>𝑝1</p><p>= 𝑒</p><p>{−</p><p>𝑔</p><p>𝑅𝑇0</p><p>(𝑧2−𝑧1)}</p><p>19- Um tubo em “U” pode ser utilizado como instrumento para medir a pressão de líquidos e gases. Esse</p><p>instrumento é denominado manômetro em “U” e é conectado como na figura abaixo, sendo preenchido com um</p><p>fluido chamado fluido manométrico. O fluido cuja pressão será medida deve ter uma massa específica menor</p><p>que a do fluido manométrico. Considerando a figura e esse tipo de medida, mostre que a pressão relativa no</p><p>ponto “A” será dada por:</p><p>𝑝𝐴 = 𝜌𝑚𝑎𝑛𝑔ℎ2 − 𝜌𝑔ℎ1</p><p>20- Explique detalhadamente a figura abaixo:</p>