ATIVIDADES ESTRUTURADAS Exercício 1

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ATIVIDADES ESTRUTURADAS Exercício 1: Cite e explique três principais propriedades dos fluidos. 
Exercício 2: Efetue as conversões de unidades necessárias: a) 20 m² em cm² b) 400m³ em cm³ c) 720 Km/h em m/s d) 40 atm em mmHg, sendo que 1 atm= 760 mmHg e) 108 Pa em atm, sendo que 1 atm=105 Pa f) 20 g/cm³ para Kg/m³ 
Exercício 3: Segundo o teorema de Stevin, "a diferença entre as pressões de dois pontos de um fluído em equilíbrio é igual ao produto entre a densidade do fluído, a aceleração gravitacional e a diferença entre a profundidade dos pontos". Desta forma, considere a situação hipotética onde um mergulhador está a 5m de profundidade num tanque de mergulho com água de densidade 1g/cm3. A pressão atmosférica é igual a 105 Pa. Sendo g=10 m/s2, podemos afirmar que a pressão absoluta exercida no mergulhador é de: a) 2 x 105 Pa b) 1,5 x 105 Pa c) 3 x 105 Pa d) 15 x 105 Pa e) 20 x 105 Pa
 Exercício 4: A expressão "vasos comunicantes" é um termo utilizado para designar a ligação entre dois recipientes através de um duto fechado. Suas principais aplicações se dão nos ramos da engenharia e tecnologia, devido ao benefício de poder analisar as relações entre as propriedades de dois ou mais líquidos imiscíveis entre si. Considere a situação onde um engenheiro dispunha de um vaso comunicante, como mostrado na figura: O vaso continha dois líquidos, X e Y, não miscíveis entre si, em equilíbrio e o engenheiro precisava determinar a densidade do líquido X, sabendo que a densidade do líquido Y era 10 g/cm3. A densidade para o líquido X encontrada pelo engenheiro foi de: a) 4 g/cm3 b) 5 g/cm3 c) 8 g/cm3 d) 10 g/cm3 e) 12 g/cm3 
Exercício 5: Um consumidor, desconfiado da qualidade da gasolina que comprou em um posto, resolveu testar a sua densidade. Em um sistema de vasos comunicantes, contendo inicialmente água (d=1), despejou certa quantidade da gasolina. Após o equilíbrio, o sistema adquiriu a aparência abaixo representada. Determine a densidade da gasolina comprada. a) 0,8 g/cm³ b) 18 g/cm³ c) 12 g/cm³ d) 15 g/cm³ e) 4 g/cm³ 
Exercício 6: Segundo o Princípio de Pascal, “Quando um ponto de equilíbrio sofre uma variação de pressão, todos os outros pontos também sofrem a mesma variação”. Uma aplicação importante deste princípio são os elevadores hidráulicos, bastante aplicáveis em Engenharia mecânica e de produção para a análise de defeitos automotivos. Considere um elevador hidráulico que equilibra um carro de 8000N de peso, conforme a figura (fonte: “Os alicerces da física vol. 1”. Yamamoto, Kazuhito, Ed. Saraiva): A força que deve ser aplicada sobe o êmbolo menor de área 100 cm2, sendo a área do êmbolo maior igual a 100.000 cm2, é de: a) 3N b) 9N c) 16N d) 8N e) 10N 
Exercício 7: Os êmbolos de uma prensa hidráulica são formados por dois cilindros com raios de 15cm e 200cm. Para equilibrar um corpo de 8000kg colocado no êmbolo maior é preciso aplicar no êmbolo menor uma força de : a) 480 N b) 441,4 N c) 380 N d) 500N e) 120N 
Exercício 8: Uma esfera de massa m =600g é constituída por um material de densidade 20 g/cm3. Ela é parcialmente imersa num líquido de densidade 2 g/cm3, de forma que 40% de seu volume está emersa. Determine: a) o volume da esfera, em cm3 b) o empuxo sobre a esfera, em N. 
Exercício 9: Segundo o princípio de Arquimedes, “todo corpo imerso, total ou parcialmente, num fluído em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido ascendente, aplicada pelo fluído. Esta força é denominada empuxo, cuja intensidade é igual ao peso do fluído deslocado pelo corpo”. Desta forma, considere a situação hipotética onde um corpo de 100cm3 está imerso em um tanque que contém um fluído de densidade 0,80 g/cm3. Considere a aceleração gravitacional igual a 10 m/s². Neste caso, o empuxo sofrido pelo corpo será de: a) 0,8 N b) 1,3 N c) 2,1 N d) 3,5 N e) 0,6 N 
Exercício 10: Quando um corpo é totalmente imerso num fluido de densidade menor do que a sua, o peso tem intensidade maior do que a do empuxo. A resultante dessas forças é denominada peso aparente. O peso aparente pode ser medido através de um dinamômetro. De posse desses dados, um técnico suspendeu um objeto metálico através de um dinamômetro. Quando o objeto estava imerso no ar, a escala do dinamômetro indicou 5 x 10² N e quando totalmente imerso na água, 4,35x 10² N. Considerando a densidade da água igual a 1g/cm3 e a aceleração gravitacional igual a 10 m/s² podemos então afirmar que o volume encontrado pelo técnico para o objeto foi de: a) 2,5 x 10-3 m 3 b) 6,5 x 10-3 m 3 c) 5 x 10-3 m 3 d) 4,5 x 10-3 m 3 e) 3 x 10 -3 m 3 
Exercício 11: Por um cano cuja área da secção reta é A= 4,0 cm2 passa um líquido com vazão 6,0 litros por segundo. Qual é a velocidade do líquido? 
Exercício 12: Uma mangueira cuja seção reta tem área de 2,0 cm² e que despeja água à razão de 3,0 litros por segundo é usada para encher um tanque de volume 75 m³. a) Quanto tempo será gasto para encher a caixa? b) Com que velocidade a água sai da mangueira? 
Exercício 13: Um líquido flui através de um cano cilíndrico com velocidade 20 m/s, de modo que por uma seção reta qualquer passam 720 litros a cada 2 minutos. Calcule: a) a vazão, em m³/s b) a área da seção reta desse cano.
 Exercício 14: Considere a situação onde um fluido, ideal, de densidade 800 kg/m3 escoa por um tubo disposto horizontalmente. Considere dois pontos, A e B, dispostos também na linha horizontal, e alinhados entre si, a uma distância qualquer um do outro. O líquido passa pelo ponto A com velocidade V=4 m/s e neste ponto, um medido de pressão indica 6 x 104 Pa pelo ponto B com velocidade de 4 m/s. Sabendo-se que a pressão no ponto A é P= 5,6 x 104 Pa, calcule a pressão no ponto B.
 Exercício 15: Qual a velocidade da água através de um furo na lateral de um tanque, se o desnível entre o furo e a superfície livre é de 2 m? 
Exercício 16: Considere a situação onde um fluido, ideal, de densidade 800 kg/m3 escoa por um tubo disposto horizontalmente. Considere dois pontos, A e B, dispostos também na linha horizontal, e alinhados entre si, a ma distância qualquer um do outro. O líquido passa pelo ponto A com velocidade V=2m/s e pelo ponto B com velocidade de 4 m/s. Sabendo-se que a pressão no ponto A é P= 6,0 x 104 Pa e que a pressão em B é 5,4 x 104 Pa calcule a velocidade no ponto B. 
Exercício 17: Uma casa possui uma parede composta com camadas de madeira, isolamento à base de fibra de vidro e placa de gesso, como indicado no esboço. Em um dia frio de inverno, os coeficientes de transferência de calor por convecção são he=60W/(m²*K) e hi=30W/(m²*K). A área total da superfície da parede é de 350 m². a) determine a perda total de calor através da parede. b) se o vento soprar violentamente, aumentando he para 300 W/(m2*K), determine o aumento percentual na perda de cal