Hidraulica lista 1

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Lista I – Hidráulica 2018/01 
Unidade I e II: Hidrostática 
Referências – Google (pdf): 
Nicolau e Toledo – Física Básica (ensino médio) 
Halliday – Física, vols. 1 e 2 
 
1) Um corpo de volume 2,0 L e massa 0,50 kg fica completamente mergulhado em 
água, preso ao fundo de um reservatório por uma mola. Considerando a 
aceleração local da gravidade igual a 10 m/s2 e a densidade da água igual a 1,0 
kg/L, qual a intensidade da força exercida pela mola sobre o corpo? 
 
2) Uma esfera de volume V = 100 cm3 e peso P = 2,5 N é totalmente mergulhada na 
água de uma piscina e abandonada em uma posição próxima à superfície do 
líquido. Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, a densidade da água 
igual a 1,0 g/cm3 e a profundidade da piscina de 6 m. 
a) Determine o valor do empuxo que atua na esfera. 
b) Qual o módulo do peso aparente dessa esfera? 
c) Considere desprezíveis as forças de atrito que atuam na esfera. Que tipo de 
movimento ela irá adquirir? Justifique a resposta. 
d) Considerando que a profundidade da piscina é h = 6,0 m, quanto tempo a esfera gasta 
para chegar ao fundo? 
 
3) Para submergir totalmente em água e em azeite um bloco de madeira, é 
necessário aplicar forças para baixo de 210,0 N e 70,0 N, respectivamente. 
Sabendo-se que o volume do bloco é de 50,0 dm3 e que a densidade da água é 
igual a 1,0 g/cm3, determine a densidade do azeite. 
 
4) Deseja-se elevar um objeto de massa igual a 104 kg e volume igual a 1 m3, 
submerso, em repouso, a uma profundidade de 500 m, até a altura da superfície 
de uma plataforma de petróleo, situada a 30 m acima do nível do mar, utilizando-
se um guindaste fixo na plataforma. (dados: densidade da água do mar é igual a 
1,03 g/cm3 e g = 10 m/s2) 
 
a) Sendo a tensão no cabo de aço do guindaste igual a 2 x 105 N e supondo que o objeto 
atinge a superfície da água com uma velocidade igual a 1 m/s, calcule a intensidade da 
força de resistência da água do mar sobre o objeto, considerando-a constante. 
b) Qual deve ser a nova tensão no cabo de aço do guindaste, para que o objeto atinja a 
altura da superfície da plataforma com velocidade nula, sabendo-se que o módulo da 
velocidade do objeto, ao nível do mar, é de 1 m/s? Despreze a resistência do ar. 
5) Para lubrificar um motor, misturam-se massas iguais de dois óleos miscíveis de 
densidades d1 = 0,60 g/cm3 e d2 = 0,85 g/cm3. Calcule a densidade do óleo lubrificante 
resultante da mistura. 
6) É impossível para uma pessoa respirar se 
a diferença de pressão entre o meio externo 
e o ar dentro dos pulmões for maior do que 
0,05 atm. Calcule a profundidade máxima, 
h, dentro d’água, em cm, na qual 
um mergulhador pode respirar por meio de 
um tubo, cuja extremidade superior é 
mantida fora da água. (dágua = 1030 kg/m3 e 
g = 10 m/s2) 
 
 
7) Calcule a pressão total e a força que 
atuam sobre o fundo do reservatório 
ilustrado ao lado. A pressão manométrica 
do ar confinado no reservatório é 52 kPa. 
Considere: g = 9,81 m/s2 e água = 999 
kg/m3. 
 
 
 
 
 
 
 
8) Considere os reservatórios de 
óleo/água ilustrados na Figura ao lado. 
Se g = 9,81 m/s2 e água = 103 kg/m3, 
calcule: 
a) A pressão total no fundo dos 
reservatórios. 
b) A força total exercida no fundo dos 
reservatórios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
9) Desenvolva uma expressão para o cálculo da pressão PA em função do ângulo  = 15 
e do comprimento L do tubo inclinado. Considere a pressão externa equivalente a Patm, 
a gravidade igual a g e o fluido manométrico de peso específico . 
 
 
 
10) Calcule a pressão da tubulação de água em função dos parâmetros apresentados no 
esquema abaixo. Apresente o resultado em: Pa, kPa e mca. Dados: g = 9,81 m/s2, água = 
104 N/m3