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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI - UFCA Curso de Engenharia Civil ASSUNTO: 4ª LISTA DE EXERCÍCIO DE MECÂNICA DOS FLUIDOS (2017.1) PROFESSOR: Luiz Alberto Ribeiro Mendonça 1/3 1 – A maioria das grandes barragens possuem comportas que podem ser erguidas para dar vazão às águas de cheias ou abaixadas para armazenar água. A comporta da figura desliza contra placas situadas em cada lado e sua massa é de 5.000 kg. (a) Determinar a força da água nesta comporta; (b) se o coeficiente de atrito entre a comporta e seus batentes é 0,4, determinar a magnitude da força, R, necessária para manter a comporta em movimento. 2 – Uma superfície plana é mergulhada verticalmente em um líquido, como indica a figura. A largura da superfície é w e a densidade do liquido é . Determinar: (a) a expressão da força F; (b) a expressão da distância vertical a. 3 – A comporta da figura é articulada em H e mede 2 m de largura no plano perpendicular ao diagrama. Calcular a força aplicada em A para mantê-la fechada. UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI - UFCA Curso de Engenharia Civil ASSUNTO: 4ª LISTA DE EXERCÍCIO DE MECÂNICA DOS FLUIDOS (2017.1) PROFESSOR: Luiz Alberto Ribeiro Mendonça 2/3 4 – A comporta da figura mede 3,0 m de largura e, para os fins do problema, pode ser considerada sem massa. A que profundidade de água ficará esta comporta retangular em equilíbrio sendo de 60º o ângulo sobre a horizontal? 5 – Uma comporta vertedora, em forma de arco circular, mede w m de largura. Determinar: (a) A magnitude e o sentido da componente vertical da força do fluido que atua sobre a mesma; (b) o ponto de aplicação da força resultante na comporta. 6 – Uma comporta com a forma de um quarto de cilindro, articulada em A e vedada em B, mede 2,0 m de largura normalmente ao plano da figura. O fundo da comporta está a 3,0 m abaixo da superfície da água. Determinar: (a) O módulo da componente horizontal da força resultante do fluido sobre a comporta. (b) A linha de ação desta componente horizontal. (c) O módulo da componente vertical da força resultante do fluido sobre a comporta. UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI - UFCA Curso de Engenharia Civil ASSUNTO: 4ª LISTA DE EXERCÍCIO DE MECÂNICA DOS FLUIDOS (2017.1) PROFESSOR: Luiz Alberto Ribeiro Mendonça 3/3 (d) A linha de ação desta componente vertical. 7 – Determinar e localizar as componentes da força resultante da ação da água sobre a área curva AB na figura abaixo, por metro de comprimento. Respostas: 1 - (a) 44,1 kN; (b) 66,7 kN. 2 - (a) 2 b hgbw ; (b) 2 12 1 2 2 b h b b h . 3 - 32,7 kN. 4 - 2,66 m. 5 - (a) 4 2gwR ; (b) 3 4R . 6 - (a) 78,4 kN; (b) 0,833 a partir de B; (c) 61,6 kN; (d) 0,849 m a partir de B. 7 - Fx = 2.000 kgf, atuando a 1,33 m de C; Fy = 3.142 kgf, atuando a 0,85 m da linha BC. c Dado: 3 4R A B Água 3,0 m 2,0 m c Dado: 3 4R c Dado: 3 4R A B Água 3,0 m 2,0 m A B Água 3,0 m 2,0 m
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