Lista Hidrostática e Hidrodinâmica

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NHZ3087-15 Consolidac¸a˜o e Me´todos de Fenoˆmenos Te´rmicos
Primeiro quadrimestre de 2018
Problemas para trabalhar em sala
Semana 1: Esta´tica e Dinaˆmica de Fluidos
Alunos
Nota
1. No sistema da figura ao lado, a porc¸a˜o AC conte´m mercu´rio,
BC conte´m o´leo e o tanque aberto conte´m a´gua. A alturas
indicadas sa˜o: h0 = 10 cm, h1 = 5 cm, e h2 = 20 cm e as
densidades relativas a` da a´gua sa˜o 13,6 (mercu´rio) e 0,8 o´leo.
Determine a pressa˜o PA no ponto A (em atm).
2. Uma barca esta´ em uma represa retangular em um rio de a´gua doce. O comprimento da represa
e´ 60 m e sua largura e´ 20 m. Quando a barca esta´ flutuando na represa, uma carga de 2, 5×106 N
de sucata de metal e´ colocada na barca. A densidade do metal e´ 7200 kg/m3. (a) Depois que a
carga de sucata de metal, que estava inicialmente nas margens da represa e´ colocada na barca,
em quanto o n´ıvel de a´gua se eleva verticalmente? Assuma que a barca na˜o afunda. (b) A
sucata de metal agora e´ despejada na a´gua pela parte lateral da barca. O n´ıvel de a´gua da
represa sobe, desce ou permanece inalterado? Caso ele suba ou desc¸a, quanto o n´ıvel de a´gua
da represa varia verticalmente?
3. O abastecimento de a´gua de um edif´ıcio vem de um cano principal de 6 cm de diaˆmetro. Uma
torneira de 2 cm de diaˆmetro, localizada 2,0 m acima do cano principal enche um recipiente de
25,0 L em 30,0 s. (a) Qual e´ a velocidade em que a a´gua sai da torneira? (b) Qual e´ a pressa˜o
manome´trica no cano principal de 6 cm? Suponha que a torneira seja o u´nico ”vazamento”no
edif´ıcio.
4. A figura ao lado mostra um tanque de a´gua que apresenta
uma va´lvula na parte inferior. Quando a va´lvula e´ aberta,
qual e´ a altura ma´xima atingida pelo jato de a´gua que sai ao
lado direito do tanque? A a´rea da sec¸a˜o reta em A e´ muito
maior que em B. Dados: h=10 m, L=2 m e θ =30o