2ª Lista de EXERCÍCIOS FENÔMENOS de transporte I (2º 2017)

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2ª LISTA DE EXERCÍCIOS FENÔMENOS DE 
TRANSPORTE I (2º SEMESTRE DE 2017) 
FORÇA HIDROSTÁTICA NUMA SUPERFÍCIE PLANA (COMPORTAS) 
TÓPICOS ABORDADOS EM AULA: 
• Força devida à pressão numa superfície submersa 
• Pontos das pressões em superfícies submersas 
CONCEITOS NECESSÁRIOS VISTOS EM AULA 
• Força causada por uma pressão em uma superfície. 
• Centro de gravidade em superfícies. 
• Momentos de inercia em superfícies. 
CONCEITOS QUE DEVEM CONHECER 
• Torques 
• Analise de sistemas rotacionais. 
QUESTÕES (PARTE A) 
 
1. A figura mostra o corte transversal de uma comporta que apresenta massa igual a 363𝑘𝑔. Observe que a 
comporta é articulada e que está imobilizada por um cabo. O comprimento da comporta é 2,4𝑚 e sua 
largura de 1,2𝑚. Sabendo que o atrito na articulação é desprezível, determine a tensão no cabo. 
 
 
2. Um tanque de grandes dimensões, e exposto à atmosfera, contem água e está conectado a um conduto de 
1830 𝑚𝑚 de diâmetro do modo mostrado na figura. Note que uma tampa circular é utilizada para selar o 
conduto determine o ponto de aplicação, o modulo, a direção e o sentido da força com que a água atua na 
tampa. 
 
 
3. A figura mostra o corte transversal de um reservatório de água. A largura da comporta é 1,22𝑚 e o atrito 
na articulação é nulo. Sabendo que a comporta está em equilíbrio pela ação do peso 𝑊, determine a 
profundidade da água no reservatório. 
 
 
FLUTUAÇÃO E EMPUXO 
PROPRIEDADES ESTUDADAS EM AULA: 
• Força de Empuxo 
• Condições de flutuação e submersão 
CONCEITOS NECESSÁRIOS VISTOS EM AULA: 
• Conversão de unidades 
• Propriedades dos Fluidos 
CONCEITOS QUE DEVE CONHECER 
• Cálculo de áreas, perímetros e volumes de figuras geométricas 
• Determinação de Forças em equilíbrio estático 
 
 
QUESTÕES (PARTE B) 
 
4. Um cilindro de ferro fundido de 30 𝑐𝑚 de diâmetro e de 30 𝑐𝑚 de altura, é imerso em água do mar (𝛾 =
10 300 𝑁/𝑚3). Qual é o empuxo que a água exerce no cilindro? Qual seria o empuxo se o cilindro fosse de 
madeira (𝛾 = 7 500 𝑁/𝑚3). Nesse caso, qual seria a altura submersa do cilindro? 
 
5. O bloco Homogêneo de madeira 𝐴 apresentado na figura tem dimensões de 0,7 𝑚 por 0,7 𝑚 por 1,3 𝑚 y 
pesa 2,4 𝑘𝑁. O bloco de Concreto 𝐵 tem peso especifico de 23,6 𝑘𝑁/𝑚3 y está suspenso de A mediante 
um cabo rígido de peso desprezível causando que A flutue na posição indicada. Determine o volume do 
bloco de concreto 𝐵. 
 
 
CINEMÁTICA DOS FLUIDOS: VELOCIDADE MEDIA E EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE 
CONCEITOS ESTUDADAS EM AULA: 
• Tipos de Escoamento em fluidos 
• Número de Reynolds 
• Determinação da Velocidade média numa seção de escoamento 
• Vazão em Volume 
• Vazão em Massa 
• Vazão em peso 
• Equação de continuidade em regime permanente 
CONCEITOS NECESSÁRIOS VISTOS EM AULA: 
• Conversão de unidades 
• Propriedades de Fluidos 
CONCEITOS QUE DEVE CONHECER 
• Calculo de áreas, volumes e perímetros de figuras geométricas 
 
QUESTÕES (PARTE C) 
 
6. Um propulsor a jato de um avião queima 1𝑘𝑔/𝑠 de combustível quando a aeronave voa à velocidade de 
200𝑚/𝑠. Sabendo-se que a massa especifica do ar é 𝜌𝑎𝑟 = 1,2𝑘𝑔/𝑚
3e a massa especifica dos gases de 
saída é 𝜌𝑔 = 0,5 𝑘𝑔/𝑚
3 na seção (2), as áreas das seções transversais da turbina são 𝐴1 = 0,3𝑚
2 e 𝐴2 =
0,2𝑚2, determine a velocidade dos gases na seção de saída 𝑣𝑔 
 
7. No tubo da figura, determinar a vazão em volume, em massa, em peso e a velocidade media na seção (2), 
sabendo que o fluido é água e que 𝐴1 = 10 𝑐𝑚
2 e 𝐴2 = 5 𝑐𝑚
2. 𝜌𝐻2𝑂 = 1000𝑘𝑔/𝑚
3 e 𝑔 = 10𝑚/𝑠2.