Lista 7 e 8 Forças Hidrostaticas e Tensão superficial e capilaridade

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Forças Hidrostáticas
1)Uma sala no nivel inferior de um navio de cruzeiro tem um janela circular de 30cm de diâmetro. Se o ponto médio da janela estiver a 5m abaixo da superficie da agua, determine a força hidrostática que sobre a janela e o centro de pressão. Utilize a densidade do mar como 1,025.
A= (pi x 0,3²)/4 = 0,07685834
I= (pi x 0,3^4)/64 = 3,976x10^-4
hcp= h+[I/(h.a)]
hcp= 5+[3,976x10^-4/(5.0,07685834)]
hcp=5,001m
1,025= Y / 9810N/m³
Y=10055,25N/m³
P=Y x h
P=10055,25N/m³ x 5m
P=50276,25N/m² >>Pa
P=F/A
50276,25N/m²= F/0,07068m²
F=3553,5N
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2)A agua de um reservatório com 25m de profundidade é contida por uma parede com 15m de largura cuja seção transversal é um triangulo equilátero. Determine a força resultante que age
sobre a parede em contato com o fluido e a posição do centro da pressão. (60º é o angulo)
25/sen60º=28,86
A=28,86 x 15 =433
P= h x Y
P=12,5mx9810N/m³
P=122,6KN/m²
P=F/A
122,6KN/m²= F/433m²
F=53085,8KN
sen60º=12,5/hip
hip=14,43
I= [15x(28,86)³]/12
I= 30046,85
hcp= h+[I/(h.a)]
hcp= 14,43 + [30046,85/(14,43.433)]
hcp=19,23m
lista 8
tensao superficial e capilaridade
1)A pressão pode ser determinada medindo a altura da coluna...
h=(2*0,0728)/(9,789*10³ * 0,001)
h=0,01489m
R=29,8mm
Y=9,789KN/m³ 
Õ= 0º p/ vidro limpo
2)um tubo de vidro de 06mm de diâmetro é mergulhado num copo com agua a 20C°. determine a ascensão de capilaridade da agua no tubo. 
h=(2*0,0728N/m)/(9,789*10³*3*10^-4)
h=0,049m =5cm
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3)um tubo de 1,9mm de diâmetro é mergulhado num liquido desconhecido cuja massa espec. é de 960kg/m³. Observa-se que o liquido sobe 5mm formando um ângulo de 15°. Determine a tensão superficial do liquido.
Y=960kg/m³*9,81m/s²
T=(9417,6N/m³*0,00095*0,005)
/2*cos15
T=0,023
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4)nutrientes dissolvidos em agua são levados para as partes superiores das plantas através de tubos pequenos devido ao efeito capilar. Determine a altura que a solução subira numa arvore num rubo de 0,005mm de diâmetro. Trate a solução como agua a 20°C com ângulo de contato de 15°.
h=(2*0,0728*cos15)/(9,789*10³*2,5*10^-6)
h=5,75m
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6)uma caixa de instrumentos pesa 258N e tem as dimensões conf a fig. Calcule a força no cabo de aço. O peso espec. da agua do mar é de 10,05kN/,³
V=0,081m³
E=10,05*0,081
Fc=814,05N-258N
=556,05
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7)defina a equação para calculo da dimensão ‘’X’’ do cubo parcialmente submerso no sistema apresentado:
Vd=A²xS
w=vol.total*Ysolido
E=w
Yf=a²*s=Ysol*a³
S=(Ysol*a)/Yf
8)Calcule o peso em aço esférico que deve ser colocado no densímetro para ele marcar 1 polegada. O peso do densímetro vazio é de 0,020lb.
Vd=(0,5²*pi+0,125²*pi*1,3)
Vd=0,8492in³
V=0,8492/12³ = 0,000491435lb/ft³
V=0,000491435*62,4 = 0,030675
Vc=[(pi*0,25²)/4]*1,3 = 0,0638
Vc=[(pi*1²)/4]*1,5=1,178
1,24189/12³=0,00071868ft³
E=0,00071868*62,42
=0,04486-0,020
E= 0,02486lb
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9)Uma balsa foi construída conforme a fig. E seu peso total é de 120lb. Quanto peso deve ser colocado sobre a balsa para que as boias fiquem totalmente submersas?
E=Yf*Vt.sub.
Vb=(pi*21²)/4 * 36=12468,98in³
/12=7,21ft³ * 4=28,86ft³
E=62,42lb/ft³*28,86ft³
=1801,4412-120
E=1681,44
V=12468,98in³/12
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10)defina vol e peso espec do corpo irregular apresentado na fig abaixo através do conhecimento adquirido de empuxo.
60-46,5=13,5
VD=13,5/62,42 VD=0,21627ft³
W=60lb/0,216ft³ = 277,77lb/ft³
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11)um cubo 80mm aresta permanece em equilíbrio com 60mm de submersão na agua. Calcule a magnitude e a direção da força necessária para o cubo permanecer totalmente submerso na glicerina (sg=1,26).
V=0,08*0,06*0,08=3,84*10^-4m³
E=9810*3,84.10^-4= 3,76N
V=0,08*0,08*0,08=5,12.10^-4m³
1,26=Y/Yh2o= 12360,6
E=12360,6*5,12.10^-4
=6,32N
E=6,32-3,76=2,56N