Exercicios para prova de Estática dos Fluidos - UNIP

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1 O regime de escoamento em um tubo (laminar ou turbulento) é determinado pelo número de Reynolds:
sendo: ρ = massa específica; V = velocidade; D = diâmetro e μ = viscosidade absoluta. A dimensão da grandeza viscosidade absoluta (μ) na base FLT é:
ALTERNATIVA D F L-2 T
2 A densidade, segundo o sistema internacional de unidades, é expressa em quilograma por metro cúbico - kg/m³. Podemos dizer que na base FLT ela pode ser expressa por:
ALTERNATIVA E FL-4T2
3 A unidade de pressão, no sistema internacional (SI) é N/m², que pode ser representada na base FLT como:
ALTERNATIVA B FL-2T0
4 No sistema internacional (SI) o momento polar produzido por uma força, pode ser expresso na base FLT por:
ALTERNATIVA A FLT0
5No experimento de medição de velocidades na seção transversal de um conduto no laboratório de fluidos, utilizando um tubo de Pitot e um manômetro diferencial de pressão, obteve-se a leitura de pressão de 800 Pa. Essa leitura, em kgf/cm² vale:
ALTERNATIVA A 0,0081
6 Um manômetro indica uma pressão de 6 Bar. Esta leitura em KPa vale:
ALTERNATIVA B 600
7 A potência de um motor elétrico é de 16 CV. Esta potência em W, vale:
ALTERNATIVA B 11767,98
8 Um cilindro possui volume de 10.000 dm³, seu volume em m³ vale:
ALTERNATIVA A 10
9 Um reservatório possui volume de 0,95 m³ e armazena óleo de massa 900 kg. A massa específica desse óleo, em kg/m³,  vale:
ALTERNATIVA A 947,36
10 Um fluido tem uma viscosidade dinâmica de 5x10-3 N.s/m2 e uma massa específica de 0,85kg/dm3. Determinar a sua viscosidade cinemática em m²/s.  
ALTERNATIVA B 5,88x10-6
11 Uma lamina retangular de área 0,010m² é submetida em uma de suas faces a pressão uniforme de 8 kgf/cm² e na outra a pressão também uniforme de 100 kPa. A força resultante em N aplicada vale:
ALTERNATIVA D 6845
12 Uma sala possui dimensões 4x5x3 m (AxLxH). Sabendo-se que a massa específica do ar é de 1,2 kg/m³, a massa de ar contida no interior da sala vale (no SI):
ALTERNATIVA A 72
13 A densidade de um fluido manométrico é 13,6 g/cm³. Considerando que a aceleração da gravidade vale 980 cm/s², o peso especifico desse fluido no sistema Internacional, vale:
ALTERNATIVA B 133280
14 Um reservatório armazena 6 m³ de óleo, de massa de 4800 kg. A massa específica deste óleo vale (SI):
ALTERNATIVA C 800
15 Um professor utilizou um picnômetro, com volume de 120 ml, para verificar a massa específica ρ de um líquido. Sabendo que o recipiente foi totalmente preenchido e que a massa desse líquido medida foi de 115 g, a massa específica dele vale (em g/cm³):
ALTERNATIVA C 0,96
16 Um encanador mediu a pressão em um ponto de alimentação de um chuveiro, obtendo 110 KPa. Afim de comparar esta pressão com a tabela de especificações mínimas necessárias para o bom funcionamento do equipamento, ele a converteu para mca. Sabendo que a pressão mínima para o funcionamento do equipamento é de 9 mca, podemos afimar que a pressão medida em mca vale:
ALTERNATIVA C 11,000 e é apropriada para o equipamento em questão.
17Em um mesmo recipiente foram colocados três termômetros graduados em escalas diferentes: um Celsius, um Fahrenheit e um Kelvin. Aquece-se o recipiente até qua variação de leitura fornecida pelo termômetro em Fahrenheit seja de 81ºF. Quais as variações de leitura obtidas pelos outros dois termômetros?
ALTERNATIVA D 27,22 ºC e 300,22 K
18 Um estudante de engenharia resolve construir o próprio termômetro de mercúrio. Para isso, ele graduou o termômetro a partir das medidas L1 = 1 cm para o ponto de fusão (0 ºC) e L2 = 10 cm para o ponto de ebulição da água (100ºC). Determine o comprimento x que corresponderá a uma temperatura de 37,8 ºC.
ALTERNATIVA A 4,40 cm
19 Um termômetro graduado na escala Celsius e outro na escala Fahrenheit atingem o mesmo valor numérico para uma determinada temperatura. Determine o valor da temperatura em que essa situação ocorre.
ALTERNATIVA B -40 ºC e -40 ºF
20 A temperatura de um máquina na escala Fahrenheit é de 122 ºF. Qual é a sua temperatura na escala Celsius?
ALTERNATIVA A 50 ºC
21 A 0 ºC a densidade do mercúrio é 13,595x103 kg/m³. Qual a altura h, em mm, da coluna de mercúrio em um barômetro de tubo em U se a pressão atmosférica for de 1 atm? Considere 1 atm = 101,325 kPa e g = 9,78 m/s².
ALTERNATIVA A 762 mm
22 Um peixe de água salgada está submerso no mar a 75 m de profundidade, em um local onde a pressão atmosférica é aproximadamente 1 atm. Sabendo que a densidade da água do mar é 1,03x103 kg/m³, determine a pressão a que o peixe está submetido. Utilizar a aceleração gravitacional igual a 10 m/s².
ALTERNATIVA B 873,5 kPa
23 Na determinação de uma certa pressão, uma coluna de mercúrio (dHg = 13,595.103 kg/m³) apresentou a altura de 430 mm. Enquanto que, em um segundo recipiente utilizou-se água como fluido (dh2o = 1.103 kg/m³). Determine a altura da coluna de água, em m, que representa a pressão medida pela coluna de mercúrio. Utilize g = 10 m/s².
ALTERNATIVA C 5,85 m
24 A pressão (manométrica) média na aorta (maior e mais importante artéria do sistema circulatório do corpo humano) é cerca de 100 mmHg. Qual é o valor dessa pressão sanguínea em Pa? 
ALTERNATIVA E 13,2 kPa
25 Um corpo de 500 cm³ está totalmente submerso em um recipiente com água. Sabe-se qua a densidade do corpo é de 2300 kg/m³ e da água 1000 kg/m³. Determine a reação normal que o corpo exerce no fundo desse recipiente. Considere a aceleração gravitavional igual a 10 m/s².
ALTERNATIVA D 6,5 N
26 Um corpo está totalmente imerso em mercúrio e mantém-se em equilíbrio estático. Calcule o peso desse corpo, em N, sabendo que o volume deslocado do fluido foi de 12,6 cm3.
ALTERNATIVA C 1,71 N
27 Considere que um bloco flutua com 63 % de seu volume submerso. Sabendo que sua massa e volume são de 270 kg e 0,5 m3, respectivamente, determine a massa específica do líquido (ρL), no SI, no qual o bloco está parcialmente submerso.
ALTERNATIVA D 857 kg/m3
28 Sobre um dos pratos de uma balança de pratos colocou-se um recipiente com água. Em seguida, mergulhou-se na água do recipiente uma esfera de aço suspensa por um fio leve e suporte fixo. A balança desequilibrou-se para o lado do recipiente com água, ao mesmo tempo que o nível de água subiu. Para equilibrar a balança novamente, retirou-se água do recipiente. Nesta situação podemos afirmar que o volume de água retirado para o equilíbrio da balança é igual ao (à):
   Dados:          Densidade da água = 1,0 g/cm³
                        Densidade da esfera de aço = 3,0 g/cm³
ALTERNATIVA C triplo do volume da esfera de aço
29 Uma pedra, presa por um fio vertical, está totalmente imersa em água. A força que o fio exerce sobre a pedra vale metade do peso desta, em módulo. Podemos afirmar que:
ALTERNATIVA B A densidade da pedra é duas vezes maior que da água
30 Uma esfera de aço com um volume de 0,5 cm3 tem massa m = 1,5 g. Ela encontra-se totalmente imersa em água e presa por um fio fino e leve a um dos braços de uma balança de braços iguais. Determine a massa M do corpo, em gramas, que deve ser suspendido no outro braço da balança para mantê-la em equilíbrio. 
ALTERNATIVA A 1 g
31 Uma balsa de área A, espessura h e massa 400 kg, flutua na água com apenas 8 cm imersos. Quando uma pessoa fica de pé sobre ela, a parte imersa da balsa aumenta 1,6 cm. Qual a massa da pessoa no SI?
ALTERNATIVA B 80 kg
32 A cortiça apresenta uma densidade de 200 kg/m3. Determine, em porcentagem,  o volume de uma rolha de cortiça imersa quando a rolha flutua na água.
ALTERNATIVA E 20%
33 Dois líquidos A e B, possuem massa específica ρA = 0,80 g/cm³ e ρB = 1,6 g/cm³. Estes fluidos são imiscíveis e estão em equilíbrio em um tubo em U, conforme ilustrado abaixo. O desnível h entre as superfícies livres dos dois fluidos vale (em cm):
 Dados: d = 40 cm
ALTERNATIVA A 20
34 Dois líquidos A e B, possuem massa específica ρA = 0,90 g/cm³ e ρB = 1,4 g/cm³. Estes fluidos são imissíveis e estão em equilíbrio em um tubo em U, conforme ilustradoabaixo. O desnível h entre as superfícies livres dos dois fluidos vale (em cm): 
Dados: d = 35 cm
ALTERNATIVA D 12,5
35 A pressão (em kgf/m²) de um óleo a uma profundidade de 17 m e peso específico 850 kgf/m³ vale:
ALTERNATIVA A 14.450
36 Em um reservatório é armazenado um líquido. Para determinar o peso específico do líquido e consequentemente o tipo de produto armazenado, um funcionário mede a diferença de pressão entre dois pontos, constatando um diferencial de 0,388 kgf/cm². A distância entre os dois pontos analisados é de 6 metros. O peso específico deste produto vale (kgf/m³):
ALTERNATIVA E 647
37 Abaixo é representado um tubo em U, com dois fluidos imiscíveis de massa específica ρ1 e ρ2 respectivamente. O sistema está em equilíbrio, portando podemos afimar que:
ALTERNATIVA B h1.ρ1 = h2.ρ2, portanto: ρ2 > ρ1
38 Um reservatório aberto tem 8 m de profundidade e está cheio de óleo (800 kg/m³). Considerando a gravidade local igual a 10 m/s², a pressão hidrostática a 2,5 m de profundidade vale (em Pa):
ALTERNATIVA C 20.000
39 Um reservatório aberto tem 8 m de profundidade e está cheio de óleo (800 kg/m³). Considerando a gravidade local igual a 10 m/s² e a PATM = 1,0 x 105 Pa, a pressão total no fundo do reservatório vale (em Pa):
ALTERNATIVA B 164.000
40 Um reservatório aberto tem 8 m de profundidade e está cheio de óleo (800 kg/m³). Considerando a gravidade local igual a 10 m/s², a diferença de pressão entre dois pontos quaisquer, dentro do reservatório, separados por 65 cm vale (em Pa):
ALTERNATIVA A 5.200
41 O sistema ilustrado a seguir mantém-se em repouso na horizontal. Desprezando-se o atrito, determine o valor de P4 no SI de unidades.
dados: A1 = 25cm2, A2 = 5cm2, A3= 50cm2, A4 = 30cm2, P1 = 20 N/cm2 Patm = 0, F= 2500N, 
Kmola = 170 N/cm, mola distendida de 3 cm. 
ALTERNATIVA B 233000
42 O sistema ilustrado a seguir mantém-se em repouso na horizontal. Desprezando o atrito, determine o valor de P4 em kPa.
Dados: A1 = 30cm2, A2 = 5cm2, A3= 50cm2, A4 = 30cm2
P1 = 20 N/cm2 , Patm = 0, F= 2600N, 
Kmola = 180 N/cm (mola distendida de 2 cm)
ALTERNATIVA D 200
43 As alavancas são utilizadas para promover uma vantagem mecânica em algum processo. Abaixo é representada uma alavanca, onde aplica-se uma força F1 = 400 N. O valor da força F ( em kN) para que ocorra equilíbrio estático vale:
Dados: DA = 10 cm, DB = 50 cm, x = 20 cm e y = 10 cm  
 
ALTERNATIVA D 20
44 Uma prensa hidráulica é composta por dois pistões horizontais, A e B. No pistão A aplica-se uma força de 800 N. A intensidade da força (em kN) no pistão B, vale:
Dados: DA = 3 cm e DB = 45 cm
ALTERNATIVA A 180
45 A figura abaixo mostra esquematicamente uma prensa hidráulica. Os êmbolos tem respectivamente área A1 = 20 cm² e A2 = 200 cm². Se for aplicada no êmbolo 1 uma força de 400 N, a força transmitida em 2 (em N) será:
ALTERNATIVA D 4000
46 Uma prensa hidráulica é representada a seguir. O valor da força F (N), aplicada no êmbolo 2, para que o sistema possa suportar uma carga de 1000 N no êmbolo 1, permanecendo em equilíbrio vale: 
Dados: A1 = 1m² e A2 = 0,25m²
ALTERNATIVA C 250
47 O sistema de funcionamento do freio hidráulico de um veículo é baseado no princípio de:
ALTERNATIVA B Pascal
48 Abaixo é representado de maneira esquemática o princípio de funcionamento de um freio veicular. Quando o pedal de freio é acionado com uma força de 70 N, a força aplicada pelo êmbolo 2 na sapata de freio vale (em N):
Dados: d2 = 50 mm , d1 = 250 mm, A1 = 50 mm² e A2 = 100 mm²
ALTERNATIVA D 840
49 A figura abaixo representa um manômetro piezométrico simples. Em relação ao seu princípio de funcionamento, podemos determinar a pressão do fluido no ponto B. Determine a pressão efetiva máxima (em kPa) que poderá ser medida com esse tubo piezométrico. Considere a altura h1 = 1,0 m, a altura  h2 = 1,8 m, a massa específica do fluido igual a 1,36x104 kg/m3 e a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2.
 
ALTERNATIVA A 244,8 kPa
50 Piezômetro inclinado: Muitas vezes o piezômetro pode apresentar uma inclinação em relação a horizontal com a finalidade de facilitar a leitura de pequenos valores de pressão. A figura abaixo ilustra um piezômetro inclinado, com γ1 = 8000 N/m3 e γ2 = 16300 N/m3, L1 = 15 cm e L2 = 25 cm e uma inclinação em relação ao horizonte de 17º. Determine o valor de P1 (em kPa). 
ALTERNATIVA E 1,54 kPa
51 Manômetro metálico ou de Bourdon: Considere a figura abaixo. Sabendo que o fluido 1 é ar e que o fluido 2 é água (ρ = 1000 kg/m³), determine o valor da pressão absoluta no ponto A (em kPa), lembrando que a leitura do manômetro metálico já está em pressão efetiva. Considere L1 = L2 = 8,7 m, a aceleração gravidade 10 m/s² e a pressão atmosférica como 101,33 kPa. 
ALTERNATIVA A 288,33 kPa
52 Manômetro metálico ou de Bourdon: A figura abaixo ilustra um sistema convencional de armazenamento de combustível. Para o perfeito acondicionamento do combustível, os dois tanques são pressurizados e interconectados por uma tubulação, como mostra a figura. Sabendo que o manômetro do tanque da direita indica uma pressão de 70 kPa e que as alturas h1 = 14 m e h2 = 8 m, Os valores indicados pelos manômetros M1 e M2 valem (em kPa), respectivamente: 
 Dados: massa específica do combustível é de 680 kg/m³ e g = 10 m/s².
 
ALTERNATIVA D 29,2 kPa e 124,4 kPa
53 Manômetro de tubo em U: Um manômetro em U é fixado em um reservatório fechado contendo três fluidos diferentes, como mostra a figura. A pressão do ar no reservatório é de 30 kPa. Nesta situação, determine a altura h4 (em m).
Dados:
h1 = 1 m; h2 = 3 m e h3 = 1,5 m 
massa específica do óleo: 830 kg/m³
massa específica da água: 1000 kg/m³
massa específica do mercúrio: 13600 kg/m³
g = 10 m/s²
ALTERNATIVA E 0,57 m
54 Manômetro de tubo aberto: A figura abaixo ilustra um reservatório fechado com água mantida pressurizada. Conhecidas as alturas h1 = 20 cm , h2 = 15 cm e h3 = 20 cm, determine e pressão manométrica (em kPa) no ponto A do reservatório.
Dados: ρágua = 1000 kg/m³ e ρmercurio = 13600 kg/m², g = 10 m/s² e Patm = 101,33 kPa.
 
ALTERNATIVA A 20,4 kPa
55 A figura abaixo ilustra um tanque pressurizado que contém água. O manômetro metálico indica que a pressão do ar, no interior do tanque, é de 57 kPa. Nestas condições, determine a altura h (em m) da coluna aberta, a pressão efetiva (em kPa) no fundo do tanque (Pfundo) e a pressão absoluta (em kPa) do ar no topo do tanque (P).
Dados: h1 = h2 = 0,7 m, ρágua = 1000 kg/m³, g = 10 m/s² e Patm = 101,33 kPa.
ALTERNATIVA B h = 6,4 m, PFundo = 71 kPa e P = 158,33 kPa
56 Na figura abaixo são conhecidas as seguintes medidas: h1 = 1,80 m e h2 = 2,50 m. Sabendo que a massa específica do mercúrio é de 13600 kg/m³ e que o manômetro 2 indica uma pressão P2 = 115 kPa para o Gás B, determine a pressão do Gás A (PA em kPa) e a pressão indicada no manômetro 1 (P1 em kPa).
Dados:
massa específica da água: 1000 kg/m³
g = 10 m/s²
Patm= 101,33 kPa
ALTERNATIVA A PA = 321,13 kPa e P1 = 206,13 kPa
57 Um manômetro diferencial é conectado a dois tanques como ilustrado na figura. Determine a diferença de pressão (em kPa) entre as câmaras A e B, indicando em qual câmara a pressão é maior.
Dados: g = 10 m/s², ρóleo = 917 kg/m³, ρHg = 13600 kg/m³ e ρtetracloreto = 1590 kg/m³
ALTERNATIVA A ΔP = -38,17 kPa e a pressão em B é maior que a pressão em A.
58 Na figura abaixo representa-se dois tubos (A e B), com fluido de massa específica igual a 990 kg/m³ e conectados a um manômetro do tipo U. Determine a diferença de pressão (em kPa) entre  PA e PB, considerando que o fluido manométrico é mercúrio e apresenta massa específica igual a 13600 kg/m³. 
Dados: h1 = 150 cm, h2 = 50 cm ,h3 = 750 cm e g = 10 m/s²
ALTERNATIVA E ΔP = 122,45 kPa
59 Em uma indústria emprega-se o manômetro em U ilustrado na figura abaixo, para o controle de pressão em um determinado processo de fabricação. A diferença de pressão idealentre os pontos P1 e P2 é de 1070 Pa (ΔP = P1 – P2 = 1070 Pa).  Para essa situação, determine a deflexão h (em mm) do manômetro ilustrado abaixo.
Dados: ρA = 880 kg/m³, ρB = 2950 kg/m³ e g = 10 m/s².
ALTERNATIVA E 51,69 mm
60 Os reservatórios fechados (R e S) representados a seguir contêm, respectivamente, água e um líquido de peso específico γs. Sabe-se que a pressão no interior do reservatório R (PR) é igual a 110 kPa e que a pressão no reservatório S (PS) é de 80 kPa. Determine o peso específico (em N/m³) do líquido contido em S, γs.
 Dados: γágua = 10000 N/m³ e γHg = 136000 N/m³
ALTERNATIVA A 6,36x103 N/m³
61 No manômetro ilustrado a seguir, o fluido A é água e o fluido B é mercúrio (Hg). Determine a pressão P1 (em kPa).
Dados: ρágua = 1000 kg/m³, ρHg =  13600 kg/m³ Patm = 101,33 kPa e g = 10 m/s²
ALTERNATIVA B P1= 114,68 kPa
62 Qual é a altura h da coluna de mercúrio (Hg), que irá produzir na base de um reservatório a mesma pressão de uma coluna de água de 5 metros de altura?
 Dados: ρágua = 1000 kg/m³, ρHg = 13600 kg/m³ e g = 10 m/s²
ALTERNATIVA E h = 36,8 cm
63 Determine a altura h2 (em mm) no manômetro da figura abaixo, sabendo que a diferença de pressão entre os pontos A e B é de 97 kPa (ΔP = PB – PA = 97 kPa). 
 Dados: ρágua = 1000 kg/m³, ρóleo = 827 kg/m³, ρHg = 13600 kg/m³ e g = 10 m/s².  
 
ALTERNATIVA A h = 210 mm