3 LISTA HIDROSTÁTICA parte1

Prévia do material em texto

1 
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS 
PROFª MS.: JORDANA MOURA CAETANO 
 
3ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
ESTÁTICA DOS FLUIDOS – PARTE 1 
 
 
1. A figura abaixo mostra, esquematicamente, uma prensa hidráulica. Os dois êmbolos têm, 
respectivamente, as áreas A1 = 10 cm² e A2 = 100 cm². Se for aplicada uma força de 200 N 
no êmbolo (1), qual será a força transmitida em (2)? 
 
 
2. Uma caixa d'água de 1,2 m x 0,5 m e altura de 1 m pesa 540 kgf. Que pressão ela exerce 
sobre o solo: 
a) vazia; 
b) cheia. 
 
3. Qual a pressão, em kgf/cm2, no fundo de um reservatório com 3 m de profundidade que 
contém: 
a) Água; 
b) Gasolina (densidade 0,75). 
Considere γH2O = 1000 kgf/m³. 
 
4. Se a pressão manométrica num tanque de óleo (densidade relativa = 0,80) é de 4,2 kgf/cm2, 
qual a altura da carga equivalente: 
a) em metros de óleo; 
b) em metros de água; 
c) em milímetros de mercúrio. 
Considere γH2O = 1000 kgf/m³; γHG = 13600 kgf/m³. 
 
5. Calcular a força P que deve ser aplicado no êmbolo menor da prensa hidráulica da figura, 
para equilibrar a carga de 4400 kgf colocada no êmbolo maior. Os cilindros estão cheios de 
um óleo com densidade igual a 0,75 e as seções dos êmbolos são, respectivamente, 40 e 
4000 cm
2
. Considere γH2O = 1000 kgf/m³. 
2 
 
 
6. Dadas as figuras A, B, C, D, E, e F, pede-se: 
a) Na Fig. A, determinar a pressão em "m" quando o fluido A for água, o fluido B 
mercúrio, Z = 380 mm e Y = 750 mm. Considere γH2O = 1000 kgf/m³ e γHG = 13600 
kgf/m³. 
 
b) Na Fig. B, determinar o valor de Z, sabendo-se que o fluido A é óleo (d = 0,80), o fluido 
B bromofórmio (d = 2,87), Y = 2,40 m e a pressão em "m" é 2795 Kgf/m
2
. Considere 
γH2O = 1000 kgf/m³. 
 
c) Na Fig. C, calcular a pressão em "m", quando o fluido A for água, o fluido B tetracloreto 
de carbono (d = 1,5), Z = 559 mm e Y = 300 mm. Considere γH2O = 1000 kgf/m³. 
 
d) Na Fig. D, determinar a altura de carga em "m.c.óleo" quando o fluído A for óleo (d = 
0,90), o fluido B tetracloreto de carbono (d =1,5), o fluído C for água, Z = 600 mm e Y = 
1,00 m. Considere γH2O = 1000 kgf/m³. 
 
e) Na Fig. E, sendo os fluidos A e C ar e o fluído B água, para Z = 450 mm, determinar a 
pressão relativa e a pressão absoluta em “m” supondo normais as condições atmosféricas 
(patm = 1 atm = 10330 kgf/m²). Considere γH2O = 1000 kgf/m³. 
 
f) Na Fig. F, sendo os fluidos A e C ar e o fluido B mercúrio para Z = 125 mm, calcular as 
pressões manométrica e absoluta em "m" supondo normais as condições atmosféricas 
(patm = 1 atm = 10330 kgf/m²). Considere γHG = 13600 kgf/m³. 
3 
 
 
 
 
 
 
7. Calcular a diferença das pressões a montante e jusante do diafragma, de acordo com a 
indicação do manômetro diferencial do esquema abaixo. Líquido em escoamento (H2O) 
líquido manométrico (mercúrio). Considere γH2O = 1000 kgf/m³ e γHG = 13600 kgf/m³. 
4 
 
 
8. A figura mostra o ar contido num recipiente, inicialmente a 100°C. O ar é esfriado e a água 
do manômetro sobe 0,5 cm para dentro do recipiente. Dados: γH2O = 10.000 N/m³ e γHG = 
136.000 N/m³. 
a. Qual é a leitura inicial do manômetro? 
b. Qual é a leitura final do manômetro? 
 
 
9. Um objeto com massa de 10 kg e volume de 0,002 m³ está totalmente imerso dentro de um 
reservatório de água (ρH2O = 1000 kg/m³), determine: 
a) Qual é o valor do peso do objeto? (utilize g = 10 m/s²) 
b) Qual é a intensidade da força de empuxo que a água exerce sobre o objeto? 
c) Qual o valor do peso aparente do objeto quando imerso na água? 
 
10. Um bloco pesa 50 N no ar e 40 N na água. Determine a massa específica do material do 
bloco. Dados: ρH2O = 1000 kg/m³ e g = 10 m/s². 
 
RESPOSTAS: 
1) 2000 N 
2) a) 900 kgf/m² b ) 1900 kgf/m² 
3) a) 0,3 kgf/cm
2
 b) 0,225 kgf/cm
2
 
4) a) 52,5 m.c.óleo b) 42,0 m.c.a. c) 3090 mmHg 
5) 42,8 kgf 
5 
 
6) a) 4418 kgf/m
2
 b) 305 mm c) 538,5 kgf/m² 
 d) 0,11 m.c.óleo
 
 e) P. rel. = -450 kgf/m
2
 P. abs. = 9880 kgf/m
2 
 f) P. rel. = -1700 kgf/m
2
 P. abs. = 8630 kgf/m
2 
7) 7,56 m.c.a. 
8) a) 25.200 N/m² b) 12.050 N/m² 
9) a) 100N b) 20 N c) 80 N 
10) 5000 kg/m³