Lista Fisica 2

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SEGUNDA LISTA– FÍSICA II – 2018.1 
Lembrete: o excesso de pressão acima da pressão atmosférica denomina-se pressão manométrica e 
a pressão total denomina-se pressão absoluta. Exemplo: quando dizemos que a pressão de um pneu 
é 2 atm, queremos dizer que o ar interior do pneu possui uma pressão total de 3 atm. 
Dados: 1m³ = 1000 litros densidade da água do mar: 1030kg / m3 
1. A água entra em uma casa através de um tubo com diâmetro de 2,0 cm com uma pressão absoluta 
igual a 4,0 x 105 Pa. Um tubo com diâmetro interno de 1,0 cm se liga ao banheiro do segundo andar 
a 5,0 m de altura. Sabendo que no tubo de entrada a velocidade é igual a 1,5 m/s, ache a velocidade 
do escoamento, a pressão e a vazão volumétrica no banheiro. 
Respostas: v2 = 6,0 m/s; Q = 4,7 x 10-4 m3/s; P2 = 3,3x105 Pa. 
 
2. O tubo de entrada de água de um prédio tem diâmetro interno 5,0 cm e fornece uma vazão 
volumétrica constante de 7,0 x 10-4 m3/s. Qual deve ser a pressão de entrada d’água para que um 
banheiro a 12m de altura receba em seu tubo, de 3,0 cm de diâmetro interno, água a uma pressão de 
3,2 atm? Resposta: 4,4 x 105 Pa 
 
3. Em um líquido as forças de coesão entre suas moléculas são nulas no interior do líquido contudo, 
na superfície do líquido aparece uma resultante voltada para o interior do líquido. Isso provoca uma 
concentração de partículas na superfície e a formação de uma espécie de película superficial. A esse 
fenômeno damos o nome de: 
a) capilaridade 
b) resultante superficial 
c) tensão superficial 
d) forças de adesão. Resposta: C 
 
4. Além das forças de coesão, existem também as forças de adesão entre o líquido e as paredes do 
recipiente em que está. Essa interação entre dá origem a outro fenômeno chamado de capilaridade. 
Marque verdadeiro ou falso nas afirmações seguintes a respeito da capilaridade: 
( ) Quando as forças de adesão superam as forças de coesão os líquidos tendem a subir pelas 
paredes do recipiente. 
( ) Se o espaço entre as paredes for muito pequeno, como em tubos capilares, o líquido pode subir 
alturas consideráveis. É o que ocorre com a seiva mineral em vasos lenhosos das árvores. 
 
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( ) As forças de coesão entre as moléculas do mercúrio são muito fracas em relação às forças de 
adesão entre as moléculas e as paredes de tubos capilares, por isso o mercúrio sobe pelas paredes do 
tubo. Resposta: VVF 
5. A água escoa em um tubo cilíndrico cuja seção reta possui área variável e em todos os pontos a 
água enche completamente o tubo. 
a) Em um ponto o raio do tubo é igual a 0,150 m. Qual é a velocidade da água nesse ponto se vazão 
volumétrica no tubo é igual a 1,20 m3 / s? Resposta: 17,0 m/s. 
b) Em um segundo ponto a velocidade da água é igual a 3,80 m/s. Qual é o raio do tubo nesse 
ponto? Resposta: 31,7 cm. 
 
6. Um tanque selado que contem água do mar até uma altura igual a 11,0 m também contém ar 
acima da água a uma pressão manométrica igual a 3,00 atm. A água flui para fora através de um 
pequeno orifício na base do tanque. Calcule a velocidade de efluxo da água. Resposta: 24,6 m/s. 
 
7. A água é descarregada de um tubo cilíndrico horizontal com uma taxa de 465 cm3 / s. Em um 
ponto do tubo onde o raio é 2,05 cm a pressão absoluta é igual a 1,60 x 105 Pa. Qual é o raio do 
tubo em uma constrição onde a pressão se reduz para 1,20 x 105 Pa? 
Resposta: 4,07 mm. 
8. Calcular o diâmetro de uma tubulação, sabendo-se que pela mesma, escoa água a uma velocidade 
de 0,06m/s. A tubulação está conectada a um tanque com volume de 12000 litros e leva 1 hora, 5 
minutos e 49 segundos para enchê-lo totalmente. Resposta: 25,4cm. 
9. No entamboramento de um determinado produto são utilizados tambores de 214 litros. Para 
encher um tambor levam-se 20 min. Calcule a vazão da tubulação utilizada para encher os 
tambores. Resposta: 10,7 L/min (pense agora quanto isso seria em m3/s) 
 
10. A água com ν = 1,01 x 10-6 m/s escoa num tubo de 50 mm de diâmetro. Calcule a vazão 
máxima para que o regime de escoamento seja laminar. Resposta: Exercícios como este pedem 
uma análise do número de Reynolds e do diagrama de velocidades. Vamos apenas considerar a 
velocidade máxima sendo o dobro da velocidade local, desse modo, Qmáx = 3,97 x 10-9 m3/s. 
 
11. 50 litros/s escoam no interior de uma tubulação de 8”. Esta tubulação, de ferro fundido, sofre 
uma redução de diâmetro e passa para 6”. Sabendo-se que a parede da tubulação é de ½” , calcule a 
velocidade nos dois trechos e verifique se ela está dentro dos padrões (v < 2,5 m/s). Dado: 1’’ = 
2,54cm Resposta: v1 = 2,01 m/s está dentro dos padrões; v2 = 3,95 m/s está fora dos padrões.