Lista de Exercícios - Capítulo 2

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Mecânica dos Fluidos - EQE-357 - Turma EQB - Prof. Heloísa 
Segunda Lista de Exercícios 
 
Estática dos Fluidos 
 
1) (concurso Petrobras 2008 - Eng. de Pet. Júnior) Considerando g = 10 m/s
2
 e patm = 1 bar, o valor da pressão 
manométrica atuante nos ouvidos de um mergulhador na água ( = 1.000 kg/m
3
), correspondente a três vezes a 
pressão atmosférica, está associado a uma profundidade, em m, de 
 
(A) 10 
(B) 30 
(C) 100 
(D) 300 
(E) 500 
 
2) (Fox, 6
a
 ed., 3.18) Considere o manômetro de dois fluidos mostrado ao lado. 
Calcule a diferença de pressão aplicada. 
 
 
 
 
3) (Fox, 6
a
 ed., 3.24) Água escoa para baixo em um tubo 
que está inclinado 30º abaixo da horizontal, conforme 
mostrado ao lado. A diferença de pressão pA – pB deve-
se parcialmente à gravidade e parcialmente a perdas de 
energia por atrito. Encontre uma expressão para esta 
diferença de pressão. Calcule a diferença de pressão se 
L = 5 ft e h = 6 in. 
 
 
 
 
4) (Fox, 6
a
 ed., 3.29) O manômetro de tubo inclinado mostrado ao lado 
tem D = 3 in. e d = 0,25 in., e contém óleo Meriam vermelho (SG = 
0,827). Calcule o ângulo  que resultará em uma elevação de 5 in. do 
óleo ao longo do tubo inclinado, após a aplicação de uma pressão 
manométrica igual a 1 in. de água. Determine a sensibilidade deste 
manômetro. 
 
Obs.: a sensibilidade do manômetro é a razão (adimensional) dada por 
 
𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎çã𝑜 𝑑𝑜 ó𝑙𝑒𝑜 (𝑚𝑚)
𝑖𝑛𝑐𝑟𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜 (𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜)
=
ℎ
∆𝑝
 
 
A pressão expressa em X mm de fluido é simplesmente a pressão realizada por uma coluna deste fluido com X mm 
de altura. 
 
5) (Welty 5
a
 ed., 2.27) A represa mostrada na figura tem 100 m de largura. Determine a magnitude da força na 
superfície inclinada. 
 
 
96 m
128 m
Água a 
27oC
6) (Fox, 6
a
 ed., 3.47) Um portão plano, de espessura 
uniforme, suporta água a uma certa profundidade, como 
ao lado. Encontre o peso mínimo que o portão deve ter 
para que permaneça fechado. 
 
 
7) (Welty 5
a
 ed., 2.15) Um bloco retangular de concreto de dimensões 3 ft x 3 ft x 6 in. está com 3 in. do seu lado de 6 
in. enterrados no lodo do fundo de um lago, cuja profundidade é 23 ft. Que força é necessária para levantar o bloco 
até que ele esteja livre (completamente desenterrado)? Que força é necessária para manter o bloco nesta posição 
livre? A densidade do concreto é de 150 lbm/ft
3
. 
 
 
8) (Fox, 6
a
 ed., 3.73) Uma superfície curva submersa, 
que tem a forma de um quarto de cilindro com raio R = 
0,3 m, é mostrada ao lado. A cavidade é preenchida com 
concreto líquido até a altura H = 0,24 m. A largura da 
cavidade é w = 1,25 m. Calcule a magnitude da força 
vertical hidrostática na cavidade realizada pelo concreto. 
 
 
9) (Fox, 8th ed., 3.97) Bolhas de hidrogênio são utilizadas para visualizar as linhas de emissão de um escoamento de 
da água conforme o vídeo “Flow Visualization”, do NCFMF (verificar site da disciplina). Uma bolha típica de 
hidrogênio tem diâmetro d = 0,001 in. As bolhas tendem a subir lentamente na água por sua força de empuxo ser 
maior que seu peso; eventualmente, elas tendem a atingir sua velocidade terminal (= velocidade constante atingida 
quando o corpo não está mais sujeito a acelerações) relativa à água. A força de arraste da água na bolha é FD = 
3Vd, em que  é a viscosidade da água e V é a velocidade relativa da bolha (em relação à da água). Encontre a 
força de empuxo que age na bolha de hidrogênio imersa na água. Estime a velocidade terminal da bolha subindo na 
água. (Dica: escreva a segunda Lei de Newton para a bolha, considerando as 3 forças que agem nela; simplifique-a 
para o caso em que não há mais aceleração da bolha).