FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL II

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DISCIPLINA: FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL II
PROFESSOR: MARCELO MARTINS
Lista 1
Física II – Young & Freedman – 12a Ed.
Capítulo 14 – Mecânica dos Fluidos
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1) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) Você foi solicitado a transportar uma barra de ferro de 85,80cm de comprimento e 2,85cm de diâmetro de um depósito até um mecânico. Você precisará usar um carrinho de mão?
2) (YOUNG FREEDMAN –VOL II) Os cientistas encontraram indícios de que Marte pode ter tido outrora um oceano com 0,500km de profundidade. A aceleração da gravidade de Marte é 3,71m/s2. 
a) Qual seria a pressão manométrica no fundo desse oceano, supondo que ele fosse de água doce?
b) a que profundidade você precisaria descer nos oceanos da Terra para ser submetido à mesma pressão manométrica?
3) (M. MARTINS) Compare a pressão atmosférica com a pressão de uma coluna de água em um copo de 10 cm completamente cheio. Porque a água não cai? 
4) (M. NUSSENVEING – VOL II) Devido a variação de temperatura, pressão e salinidade, a densidade ( da água do mar aumenta com a profundidade h segundo a lei (=(0+ch , onde é (0 a densidade na superfície e c é uma constante positiva. Calcule a pressão a uma profundidade h.
5) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) Um tubo em forma de U está aberto em ambas as extremidades e contém uma porção de mercúrio. Uma quantidade de água é cuidadosamente colocada na extremidade esquerda do tubo em forma de U até que a altura da coluna de água seja igual a 15,0cm.
a) qual é a pressão manométrica na interface água mercúrio?
b) calcule a distância vertical h entre o topo da superfície do mercúrio do lado direito e o topo da superfície da água do lado esquerdo.
 
6) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) No elevador hidráulico mostrado na Figura 14.8, qual deve ser a razão entre o diâmetro do braço do recipiente sob o carro e o diâmetro do braço do recipiente onde a força é aplicada para que um carro de 1520kg possa ser erguido com uma força de apenas 125N? 
7) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) Um disco cilíndrico de madeira, pesando 45,0N e com um diâmetro de 30,0cm, flutua sobre um cilindro de óleo de densidade 0,850 g/cm3 (ver Figura). O cilindro de óleo está a 75,0cm de profundidade e tem o mesmo diâmetro que o disco de madeira
a) Qual é a pressão manométrica no topo da coluna de óleo?
b) suponha agora que alguém coloque um peso de 83,0N sobre a madeira, e que nenhum óleo passe pela beirada do disco de madeira. Qual a variação de pressão (i) no fundo do cilindro de óleo e (ii) na metade do cilindro de óleo?
8) (M. MARTINS) Dimensione a carga (em kg) suportada por um barco retangular de dimensões 3,0 m x1,5 m com altura de 0,5 m, admita que o barco possua 200kg.
9) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) você está preparando um aparelho para uma visita a um planeta recém descoberto chamado Caasi, onde há oceanos de glicerina e cuja a aceleração gravitacional na superfície é igual a 4,15m/s2. Se seu aparelho flutua nos oceanos da Terra com 25% de seu volume, que porcentagem está submersa nos oceanos de glicerina de Caasi?
10) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) Um bloco de madeira cúbico com aresta de 10,0cm flutua sobre uma interface entre uma camada de água e uma camada de óleo, com sua base situada 1,50cm abaixo da superfície livre do óleo. A densidade do óleo é igual a 790kg/m3.
a) Qual é a pressão manométrica na face superior do bloco?
b) Qual é a pressão manométrica na face inferior do bloco?
c) Quais são a massa e a densidade do bloco?
11) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) Uma rocha é suspensa por uma corda leve. Quando a rocha está no ar, a tensão da corda é 39,2N. Quando a rocha está totalmente imersa na água, a tensão é 28,4N. Quando a rocha está totalmente imersa em um líquido desconhecido, a tensão é 18,6N. Qual é a densidade do líquido desconhecido?
12) (Halliday, Resnick e Walker – VOL II) Três crianças, cada uma pesando 356N , constroem uma jangada amarrando troncos de diâmetro 0,30m e comprimento 1,80m . Quantos troncos serão necessários para que a jangada as sustente? Considere a densidade da madeira como sendo 800kg/m3 .
13) (Halliday, Resnick e Walker – VOL II) Considere duas regiões do leito de um rio: uma larga A, com 200,0 m2 de área na secção transversal, onde a velocidade média da água é de 1,0 m/s; outra estreita B, com 40,0 m2 de área na secção transversal. Calcule:
a) a vazão volumétrica do rio, em m3/s;
b) a velocidade média da água do rio, em m/s, na região estreita B.
14) (Halliday, Resnick e Walker – VOL II) Uma mangueira de jardim tem diâmetro interno de 1,8 cm e está ligada a um irrigador que consiste apenas de um recipiente com 24 orifícios, cada um com diâmetro de 0,12 cm. Se a velocidade da água na mangueira é de 0,90 m/s, qual sua velocidade ao sair dos orifícios? 
15) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) A figura abaixo mostra dois riachos, A e B, que se unem para formar um rio. O riacho A tem largura de 2,0 m, profundidade de 0,50 m e a água flui com velocidade de 4,0 m/s. O riacho B tem largura de 3,0 m, profundidade de 1,0 m e, nesse riacho, a água flui a 2,0 m/s. Determine a profundidade do rio, sabendo que sua largura é de 5,0 m e que a velocidade de suas águas é de 2,5 m/s.
16) Água escoa em uma tubulação, onde a região 2 situa-se a uma altura h acima da região 1, conforme figura a seguir. É correto afirmar que:
a) a pressão cinética é maior na região 1.
b) a vazão é a mesma nas duas regiões.
c) a pressão estática é maior na região 2.
d) a velocidade de escoamento é maior na região 1.
e) a pressão em 1 é menor do que a pressão em 2. 
17) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) Água quente circula pela tubulação de um sistema de aquecimento em uma casa. Se a água é bombeada, no térreo, com velocidade de 0,50 m/s através de um cano com 4,0 cm de diâmetro sob pressão de 3,0 atm, determine a velocidade de escoamento e a pressão da água em um cano com 2,6 cm de diâmetro, localizado no andar superior, 5 m acima do térreo.
Considere: g = 10 m/s2, ( = 1,0 × 103 kg/m3 e 1 atm = 1,0 · 105 N/m2.
18) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) A água entra em uma casa através de um tubo com diâmetro interno de 2,0cm, com uma pressão absoluta igual a 4,0x105 Pa. Um tubo com diâmetro interno de 1,0cm conduz ao banheiro do segundo andar a 5,0m de altura. Sabendo que no tubo de entrada a velocidade é igual a 1,5m/s, ache a velocidade do escoamento, a pressão e a vazão volumétrica no banheiro.
19) (YOUNG FREEDMAN – VOL II)A Figura mostra um tanque de armazenamento de gasolina com uma secção reta de área A1, cheio até uma altura h. O espaço entre a gasolina e a parte superior do recipiente está a uma pressão P0, e a gasolina flui para fora através de um pequeno tubo de área A2. deduza a expressão para a velocidade de escoamento no tubo e para a vazão volumétrica.
20) (YOUNG FREEDMAN – VOL II) A figura mostra um medidor de Venturi, usado para medir a velocidade de escoamento em um tubo. A parte estreita denomina-se garganta. Deduza uma expressão para a velocidade de escoamento v1 em termos das áreas das secções retas A1 e A2 e da diferença de altura h entre os níveis dos líquidos nos dois tubos.
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ESTÁCIO – Física Teórica e Experimental II
_1517812245/ole-[42, 4D, 86, 60, 00, 00, 00, 00]