Trabalho 02 TD0923 T01 2018 1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E AMBIENTAL 
MECÂNICA DOS FLUIDOS – TD0923 – TURMA 01 
 
TRABALHO 2 
 
1) Seja a pressão relativa p, em atm. Determinar as pressões relativa e absoluta nas seguintes unidades: 
kPa; kgf/m2, kgf/cm2; mca e mmHg. (valor: 1,0) 
 
Considere os seguintes dados: 
i. Pressão relativa p, em atm: Número de caracteres do nome, incluindo os espaços dividido por 10; 
ii. Pressão atmosférica local, patm (local), em mmHg: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula 
do aluno multiplicado por 20; 
iii. Pressão atmosférica padrão, patm (padrão), em mmHg: 760; 
iv. Peso específico da água, em N/m3: 10000,00; 
v. Peso específico do mercúrio, em N/m3: 136000,00; 
vi. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
vii. Adote duas casas decimais. 
 
 
 
 
2) Seja a figura a seguir, determinar as pressões relativas e absolutas: 
a) do ar, em kPa; (valor: 0,5); 
b) no ponto M, em kPa; (valor: 0,5); 
 
 
 
Considere os seguintes dados: 
i. Pressão atmosférica local, patm (local), em mmHg: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula 
do aluno multiplicado por 20; 
ii. Peso específico do óleo, em N/m3: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
multiplicado por 250; 
iii. Peso específico da água, em N/m3: 10000,00; 
iv. Peso específico do mercúrio, em N/m3: 136000,00; 
v. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
vi. Adote duas casas decimais. 
 
 
3) Para a configuração a seguir, determine: 
a) A pressão do gás em valor absoluto, em kPa; (valor: 1/3) 
b) A cota z, em m; (valor: 1/3) 
c) Aquece-se o gás da temperatura T1, em ºC, para 60 ºC e o desnível z varia para 1 m. Qual será o novo 
volume do gás, se o inicial era 2 m3? (valor: 1/3) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Altura h1, em mm: soma dos valores dos quatro últimos algarismos da matrícula do aluno multiplicado 
por 10; 
ii. Temperatura T1, em ºC: Número de caracteres do nome, incluindo os espaços; 
iii. Peso específico da água, em N/m3: 10000,00; 
iv. Peso específico do mercúrio, em N/m3: 136000,00; 
v. Pressão atmosférica local, patm (local), em mmHg: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula 
do aluno multiplicado por 20; 
vi. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
vii. Adote duas casas decimais. 
 
 
4) A comporta a seguir é articulada em H e tem largura w (normal ao plano do papel). Determine: 
a) A força que a água exerce na comporta, em kN; (valor: 1/3) 
b) O ponto de aplicação dessa força, y, em relação ao ponto H, em m; (valor: 1/3) 
c) O valor da força P, aplicada em A, para manter a comporta fechada, em kN. (valor: 1/3) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Comprimento L, em m: Número de caracteres do nome, incluindo os espaços dividido por 10; 
ii. Ângulo de inclinação, , em graus: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
multiplicado por 1,5; 
iii. Largura da comporta, w, em m: igual ao comprimento L; 
iv. Peso específico da água, em N/m3: 10000,00; 
v. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
vi. Adote duas casas decimais. 
 
5) A comporta mostrada tem 3 m de largura (normal ao plano do papel) e para efeito de análise pode ser 
considerada sem massa. Para qual profundidade de água esta comporta, d, irá equilibrar-se num ângulo 
de inclinação ? (valor: 1,0) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Comprimento L, em m: Número de caracteres do nome, incluindo os espaços dividido por 8; 
ii. Ângulo de inclinação, , em graus: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
multiplicado por 2,0; 
iii. Massa do corpo suspenso, M, em kg: Número de caracteres do nome, incluindo os espaços, 
multiplicado por 100; 
iv. Peso específico da água, em N/m3: 10000,00; 
v. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
vi. Adote duas casas decimais. 
 
 
6) Na instalação da figura, a comporta quadrada AB, que pode girar em torno de A, está em equilíbrio 
devido à ação da força horizontal F. Determine: 
a) A pressão relativa em A, pA, em kPa; (valor: 1/5) 
b) A profundidade, h, da comporta, em m; (valor: 1/5) 
c) A força que o fluido exerce na comporta, Fp, em kN; (valor: 1/5) 
d) O ponto de aplicação dessa força, y, em relação à superfície, em m; (valor: 1/5) 
e) O valor da força F, aplicada em B, para manter a comporta fechada, em kN. (valor: 1/5) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Peso específico, , em N/m3: 30000,00; 
ii. Peso específico, m , em N/m3: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
multiplicado por 2500; 
iii. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
iv. Adote duas casas decimais. 
 
 
7) Uma comporta, com forma de um quarto de cilindro, é articulada em A e selada em B. A comporta tem 
largura w (perpendicular ao plano da figura). O fundo da comporta está abaixo da superfície da água a 
uma profundidade h. Determine: 
a) A componente horizontal da força que o fluido exerce na comporta, FH, em kN; (valor: 1/4) 
b) O ponto de aplicação de FH, ycp, em relação à superfície, em m; (valor: 1/4) 
c) A componente vertical da força que o fluido exerce na comporta, FV, em kN; (valor: 1/4) 
d) O ponto de aplicação de FV, xcp,em relação a AB, em m; (valor: 1/4) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Raio da comporta, R, em m: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno dividido 
por 12; 
ii. Largura da comporta, w, em m: valor do raio R mais 1,0; 
iii. Profundidade h, em m: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno dividido por 4; 
iv. Peso específico da água, em N/m3: 10000,00; 
v. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
vi. Adote duas casas decimais. 
 
 
8) Uma comporta, de largura w (perpendicular ao plano da figura), está localizada na parede lateral de um 
tanque do modo mostrado na figura. Determine: 
a) A componente horizontal da força que o fluido exerce na comporta, FH, em kN; (valor: 1/4) 
b) O ponto de aplicação de FH, em relação à superfície, em m; (valor: 1/4) 
c) A componente vertical da força que o fluido exerce na comporta, FV, em kN; (valor: 1/4) 
d) O ponto de aplicação de FV, em relação ao ponto A, em m; (valor: 1/4) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Profundidade, h, em m: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno dividido por 5; 
ii. Largura da comporta, w, em m: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno dividido 
por 12; 
iii. Raio da comporta, R, em m: 2,0; 
iv. Peso específico da água, em N/m3: 10000,00; 
v. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
vi. Adote duas casas decimais. 
 
9) Um cilindro, de ferro fundido, de 30 cm de diâmetro e altura h, é imerso em água do mar, de peso 
específico . Responda: 
a) Qual o empuxo que o líquido exerce no cilindro de ferro fundido, em N?; (valor: 1/3) 
b) Qual seria o empuxo se o cilindro fosse de outro material de peso específico m, em N?; (valor: 1/3) 
c) Nesse caso, qual seria a altura submersa do cilindro, hsub, em m?. (valor: 1/3) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Peso específico da água do mar, , em N/m3: 10300,00; 
ii. Peso específico m, em N/m3: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
multiplicado por 250; 
iii. Altura do cilindro, h, em cm: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno; 
iv. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
v. Adote duas casas decimais. 
 
 
10) Um tanque cúbico de 0,6 m de lado, com óleo até a metade, é acelerado ao longo de plano inclinado de 
um certo ângulo . Determine o ângulo de inclinação, , da superfície livre em relação ao plano 
inclinado. (valor: 1,0) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Ângulo de inclinação, , emgraus: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
multiplicado por 1,5; 
ii. Peso específico do óleo, , em N/m3: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
multiplicado por 270; 
iii. Aceleração ax, em m/s2: 2,45 
iv. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
v. Adote duas casas decimais. 
 
 
OBS: 
a) A Planilha de Resposta deve ser entregue no SIGAA até a data marcada; 
b) Não precisa entregar o Memorial de Cálculo; 
c) No preenchimento da Planilha de Respostas, colocar os resultados das questões sem as 
unidades, só os valores; 
d) Utilizar o ponto como símbolo decimal e não a vírgula na Planilha de Respostas; 
e) Não usar notação de potência de 10 nas respostas.