Lista_2

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Lista 1 Hidrodinâmica 
 
1. Examine a figura abaixo. 
 
 
 
A figura acima apresenta uma esquematização de uma tubulação hidráulica horizontal pela 
qual escoa um líquido ideal em regime permanente. Os pontos 1 e 2 indicados, pertencentes a 
uma mesma reta horizontal, estão situados sobre os ramos de um tubo em forma de U 
contendo mercúrio, de massa específica Hg,μ em que se observa, no mercúrio, um desnível h. 
As áreas das seções retas S1 e S2 são, respectivamente, A1 e A2, tal que A1 = 3A2. Sendo g a 
aceleração da gravidade e sabendo que a massa específica do líquido é Hg 10,μ qual é o 
módulo da velocidade do líquido no ponto 2? 
 
 
2. A companhia de água e esgoto de uma cidade instalou 70 km de tubulação para 
abastecimento de um novo bairro com capacidade de conduzir 31,20m s de água por dia. 
Admita que no ponto de captação de água a área da seção transversal da tubulação seja de 
0,600 m2 e possua uma pressão igual a 400 kPa. A diferença entre o nível do ponto de 
captação e o ponto de abastecimento de água é de 40,0 m de altura. Sabendo que a área da 
seção transversal da tubulação no ponto de abastecimento é de 0,150 m2, determine a pressão 
da água na tubulação no ponto de abastecimento e assinale a opção correta. 
 
Dados: 2
g 10m s 
3
água 1.000kg mρ  
 
O escoamento é laminar, em regime estacionário e pode-se desprezar a viscosidade da água. 
 
 
3. 
 
 
A figura acima mostra esquematicamente um tipo de experimento realizado em um túnel de 
vento com um tubo de Pitot, utilizado para medir a velocidade v do ar que escoa no túnel de 
vento. Para isso, a diferença de nível h entre as colunas do líquido é registrada. Em um dia 
frio, o experimento foi realizado e foi obtido o valor de 10,00 cm para a diferença de nível h. 
Em um dia quente, o experimento foi repetido e foi obtido o valor de 10,05 cm para a diferença 
de nível h. 
 
Dados: 
- a massa específica do líquido é 1.000 vezes maior que a massa específica do ar no dia frio; e 
- aceleração da gravidade: 2g 10 m s . 
 
Considerações: 
- a velocidade do ar no túnel de vento foi a mesma nos dois experimentos; 
- a massa específica do ar foi a mesma nos dois experimentos; 
- a aceleração da gravidade foi a mesma nos dois experimentos; e 
- despreze a dilatação térmica da estrutura do tubo de Pitot. 
 
Determine: 
 
a) o valor do coeficiente de dilatação volumétrica do líquido no interior do tubo, sabendo que a 
variação de temperatura entre o dia quente e o dia frio foi de 25 K; 
b) a velocidade do ar v. 
 
4. A figura abaixo mostra um fluido incompressível que escoa com velocidade 1v através de 
um tubo horizontal de seção reta 1A e atravessa, com velocidade 2v , um trecho estrangulado 
de seção reta 2 1A A 4. 
 
 
 
Nessa situação, a razão entre os módulos das velocidades 2 1v v é 
 
5. 
 
 
Um estudante usa um tubo de Pitot esquematizado na figura para medir a velocidade do ar em 
um túnel de vento. A densidade do ar é igual a 31,2 kg m , e a densidade do líquido é 
4 31,2 10 kg m , sendo h 10 cm. Nessas condições a velocidade do ar é aproximadamente 
igual a 
 
 
6. A arteriosclerose consiste no estreitamento dos vasos sanguíneos devido, principalmente, 
ao acúmulo de placas de gordura nas paredes desses vasos. A figura representa 
esquematicamente essa situação. A, B e C representam três seções retas e contêm, 
respectivamente, os pontos A’, B’ e C’, que se encontram no mesmo nível. 
 
 
 
Considerando o sangue como um fluido ideal, que escoa em regime estacionário, marque 
verdadeira (V) ou falsa (F) em cada afirmativa a seguir. 
 
( ) O módulo da velocidade do sangue em A’ é igual ao módulo da velocidade do sangue em 
C’. 
( ) A pressão do sangue em B é maior que a pressão do sangue em A. 
( ) A vazão do sangue em B é menor que a vazão do sangue em A. 
 
A sequência correta é 
 
 
7. Um recipiente cilíndrico de 40 litros está cheio de água. Nessas condições, são 
necessários 12 segundos para se encher um copo d’água através de um pequeno orifício no 
fundo do recipiente. Qual o tempo gasto, em segundos, para se encher o mesmo copo d’água 
quando temos apenas 10 litros d’água no recipiente? Despreze a pequena variação no nível 
da água, quando se está enchendo um copo de água. 
 
8. Considere uma tubulação de água que consiste de um tubo de 2,0 cm de diâmetro por 
onde a água entra com velocidade de 2,0 m s sob uma pressão de 55,0 10 Pa. Outro tubo de 
1,0 cm de diâmetro encontra-se a 5,0 m de altura, conectado ao tubo de entrada. 
Considerando a densidade da água igual 3 31,0 10 kg m e desprezando as perdas, calcule a 
pressão da água no tubo de saída.