Exercícios Estática dos Fluidos

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Fenômenos de Transporte 
Prof. Jucelino B. da Silva Júnior 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS – Estática dos Fluidos 
1. Nitrogênio comprimido (63,5 Kg) é armazenado em um tanque esférico de diâmetro 
D = 0,75 m a uma temperatura de 25ºC. Qual é a pressão no interior do tanque? se a tensão 
máxima admissível na parede do tanque é 210MPa, determine a sua espessura mínima 
teórica. 
 
2. “Estalos” nos ouvidos é um fenômeno desconfortável experimentado quando ocorrem 
variações na pressão ambiente, por exemplo, em um elevador rápido ou em um avião. se 
você está em um aeroplano, a 3.000 m de altitude, e uma rápida descida de 100 m causa 
estalos em seus ouvidos, qual é a variação de pressão em milímetro de mercúrio que causa 
esse desconforto? Se, em seguida, o avião sobe 8.000 m e novamente começa a descer, 
quanto o avião descerá antes que os seus ouvidos estalem novamente? Considere a 
Atmosfera-Padrão Americana. 
 
3. Um cubo de carvalho maciço, de volume 125 mL, é mantido 
submerso por um tirante, conforme mostrado. Calcule a força real 
da água sobre a superfície inferior do cubo e a tração no tirante. 
 
 
 
4. O tubo mostrado está cheio com 
mercúrio a 20°C. Calcule a força 
aplicada no pistão. 
 
 
 
5. Um cubo com arestas de 150mm, suspenso por um fio, está submerso em um líquido 
de modo que sua face horizontal superior está 203 mm abaixo da superfície livre. A massa 
do cubo é M = 29 kg e a tração no fio é T = 226 N. Determine a densidade relativa do 
líquido e, com ela, identifique o líquido. Quais são as pressões manométricas na face 
horizontal superior e na inferior do cubo? 
6. Considere o manômetro de dois fluidos mostrado. Calcule a diferença de pressão 
aplicada. 
 
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7. Um manômetro é construído com um tubo de vidro de 
diâmetro interno uniforme, D = 6,35 mm, conforme mostrado na 
figura. O tubo em U é preenchido parcialmente com água. Em 
seguida, um volume Ɐ = 3,25 cm3 de óleo Meriam vermelho é 
adicionado no lado esquerdo do tubo. Calcule a altura de 
equilíbrio, H, quando ambas as pernas do tubo em U estão 
abertas para a atmosfera. 
 
8. O manômetro mostrado contém água e querosene. Com ambos os tubos abertos para a 
atmosfera, as elevações da superfície livre diferem de H0 = 20,0 mm. Determine a 
diferença de elevação quando uma pressão de 98,0 Pa (manométrica) é aplicada no tubo 
da direita 
9. O manômetro mostrado contém dois líquidos. O líquido A tem densidade relativa 0,88 
e o líquido B 2,95. Calcule a deflexão, h, quando a diferença de pressão aplicada é p1 – 
p2 = 860 Pa. 
 
Figura: Questão 8 Figura: Questão 9 
 
10. Determine a pressão manométrica em kPa no 
ponto a, se o líquido A tiver densidade relativa 1,20 
e o líquido B tiver 0,75. O líquido em torno do 
ponto a é água e o tanque da esquerda está aberto 
para a atmosfera. 
 
 
 
 
 
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11. Água flui para baixo ao longo de um tubo inclinado de 30º em relação à horizontal 
conforme mostrado. A diferença de pressão pA – pB é causada parcialmente pela gravidade 
e parcialmente pelo atrito. Deduza uma expressão algébrica para a diferença de pressão. 
Calcule a diferença de pressão se L = 1,5 m e h = 150 mm. 
 
 
12. O manômetro de tubo inclinado mostrado 
tem D = 96 mm e d = 8 mm. Determine o 
ângulo, θ, necessário para fornecer um 
aumento de 5:1 na deflexão do líquido, L, 
comparada com a deflexão total de um 
manômetro comum de tubo em U. Avalie a 
sensibilidade do manômetro de tubo inclinado. 
 
 
13. Uma comporta plana, de espessura uniforme, suporta uma coluna de água conforme 
mostrado. Determine o peso mínimo da comporta necessário para mantê-la fechada. 
 
 
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Referência: 
W., FOX, R., PRITCHARD, J. Introdução à Mecânica dos Fluidos, 8ª edição. LTC, 
02/2014.