Física Geral e Experimental Energia - Lista de Exercícios 4

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FACULDADE PITÁGORAS DE IMPERATRIZ 
Engenharia Mecânica 
 Imperatriz - MA: 20 de novembro de 2017 Disciplina: Física Geral e Experimental: Energia 
 Prof: Me. Jheimison Ferreira Gomes Período: 3º Turno: Noturno 
 Aluno (a):___________________________________________________________________ 
 
Lista 4 
 
Questão 1 
Um navio navega na água do mar (𝜌 = 1,025 𝑔/𝑐𝑚3) para a água pura (𝜌 =
1,00 𝑔/𝑐𝑚3), e portanto, afunda levemente. Quando sua carga de 600000 kg é removida, 
ele retorna ao nível original. Supondo que as laterais do navio sejam verticais na altura 
da linha d’água, determine a massa do navio antes de ser descarregado. 
 
 
 
 
 
 
Questão 2 
Sua equipe é encarregada de lançar um grande balão meteorológico de hélio de forma 
esférica, com 2,5 m de raio e massa total de 15 kg. Qual a aceleração do balão para cima 
quando liberado no nível do mar? 
 
 
 
 
 
 
Questão 3 
A água escoa a 3,00 m/s em um cano horizontal, sob a pressão de 200 kPa. O cano se 
estreita à metade de seu diâmetro original. Qual é a velocidade do fluxo na seção estreita? 
Como se comparam as vazões volumétricas nas duas seções? 
 
 
 
 
Questão 4 
Uma tubulação eleva-se em 1,5 m, como ilustra a Figura a baixo. Existem sensores de 
pressão na tubulação em ambas as alturas, que indicam um mesmo valor na leitura. Qual 
é a velocidade da água no nível mais alto, sabendo que ela entra no nível mais baixo com 
velocidade 6 m/s? A água pode ser considerada um fluido aproximadamente 
incompressível e com baixa viscosidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 5 
Um grande reservatório de água tem um pequeno furo 2,5m abaixo do nível da água como 
o ilustrado na figura a baixo. Sabendo que a velocidade na superfície do recipiente é de 
0,1 m/s devido à saída do fluido. Qual é a velocidade com a qual a água escapa na 
horizontal por meio do furo? 
 
 
 
 
 
Questão 6 
Em situações experimentais (reais) ocorre uma variação da pressão com a variação do 
recipiente essa variação pode ser verificada pela equação de Bernoulli, use dessa 
informação e resolva a situação a seguir. Um oleoduto possui uma vazão volumétrica de 
240000 m3 de oléo por dia. Os dutos onde esse óleo escoa na maioria das vezes tem o raio 
de 60,0 cm. Determine a pressão P’ onde o cano tem um raio de 30,0 cm. Tome a pressão 
nas seções 60,0 cm de raio como P = 180 kPa e a densidade do óleo como 800 kg/m3. 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 7 
Uma barra de um metal hipotético expande 16 mm de seu comprimento ao sofrer uma 
alteração de 298 K para 346 K, qual o coeficiente de expansão térmica desse metal na 
escala de temperatura Celsius (ºC)? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 8 
Uma seção retilínea de 219 m de comprimento de um oleoduto do Alasca estava a uma 
temperatura de - 60ºF antes de ser cheia de óleo com uma temperatura de 145ºF. O 
oleoduto é coberto com uma camada isolante para que ó óleo e o duto de aço tenham a 
mesma temperatura. Qual foi o valor da expansão desta seção, quando a temperatura 
variou de - 60ºF para 145ºF? Dados: 𝛼 = 11 𝑥 10−6𝐾−1.