Lista de Exercícios -FETRAS - JESUS SALVADOR

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Misturam-se homogeneamente massas iguais de dois líquidos de densidades d1 e d2. 
Determine a densidade da mistura. 
Misturam-se homogeneamente massas iguais de dois líquidos de densidades d1 e d2. 
Determine a densidade da mistura. 
Exercício. O Edifício “Empire State” tem altura de 381 m. Calcule a 
relação entre a pressão no topo e na base (nível do mar), considerando o 
ar como fluido incompressível (γAr = 12,01 N/m3 ). Patm = 101234 N/m2 
Exercício. O Edifício “Empire State” tem altura de 381 m. Calcule a relação entre 
a pressão no topo e na base (nível do mar), considerando o ar como fluido 
incompressível (γAr = 12,01 N/m3 ). Patm = 101234 N/m2 
Água de um tanque é pressurizada a ar, e a pressão é medida 
por um manômetro de vários fluidos. O tanque está localizado 
em uma montanha, a uma altitude de 1400 m, onde a pressão 
atmosférica é de 85,6 kPa. Determine a pressão do ar no 
tanque se h1 = 0,1 m, h2 =0,2 m, h3 = 0,35 m. Considere as 
densidades da água, óleo e do mercúrio como 1000, 850 e 
13600 kg/m3, respectivamente. 
Dado o esquema da figura: 
1) Qual é a leitura no manômetro metálico 
2) Qual é a força que age sobre o topo do 
reservatório 
Dado o esquema da figura: 
1) Qual é a leitura no manômetro metálico 
2) Qual é a força que age sobre o topo do 
reservatório 
O barômetro básico pode ser usado para medir a altura 
de um prédio. Se as leituras barométricas nas partes 
superior e inferior de um prédio são 730mmHg e 755 
mmHg respectivamente, determine a altura do prédio. 
Considere a densidade do ar de 1,18 kg/m³ e do 
mercúrio de 13.600kg/m³. 
O barômetro básico pode ser usado para medir a altura de um 
prédio. Se as leituras barométricas nas partes superior e inferior de 
um prédio são 730mmHg e 755 mmHg respectivamente, 
determine a altura do prédio. Considere a densidade do ar de 1,18 
kg/m³ e do mercúrio de 13.600kg/m³. 
Um gás esta contido em um cilindro vertical sem atrito. O pistão tem massa de 4 kg e sua 
área da seção transversal é de 35 cm². Uma mola comprida é conectada sobre o pistão e 
produz ema força de 60 N sobre ele. Se a pressão atmosférica é de 95 kPa, qual é a pressão 
dentro do cilindro? 
Duas câmaras com o mesmo fluido na base 
estão separadas por um pistão com peso de 
25 N, como mostra a seguinte figura. 
Calcule as pressões manométricas das 
câmaras A e B. 
Duas câmaras com o mesmo fluido na base 
estão separadas por um pistão com peso de 
25 N, como mostra a seguinte figura. 
Calcule as pressões manométricas das 
câmaras A e B. 
Densidade da água 1000 kg/m3, g=9,81 
m/s2. 
Na face vertical de uma represa que está voltada 
contra a corrente do rio, a água se encontra a uma 
profundidade D. Seja L a largura da represa. 
(a) Determine a força 
horizontal exercida sobre a represa pela pressão 
manométrica da água. 
(b) O torque total devido 
à pressão manométrica da água, aplicado em relação 
a uma linha que passa pelo ponto O, paralelamente à 
largura da represa. 
(c) Onde está a linha de ação da força resultante 
equivalente? 
Considere um elemento de área dA, de 
comprimento L e altura dy (dA = L dy), 
localizado a uma profundidade y ao longo 
da represa. A pressão hidrostática sobre 
esse elemento de área vale: 
Na face vertical de uma represa que está voltada contra 
a corrente do rio, a água se encontra a uma 
profundidade D. Seja L a largura da represa. 
(a) Determine a força horizontal exercida sobre a 
represa pela pressão manométrica da água. 
(b) O torque total devido à pressão manométrica da 
água, aplicado em relação a uma linha que passa pelo 
ponto O, paralelamente à largura da represa. 
(c) Onde está a linha de ação da força resultante 
equivalente? 
(b) O elemento de torque dτ provocado por dF, 
em relação ao eixo que passa pelo ponto O ao 
longo da largura da represa, é dado por: 
Na face vertical de uma represa que está voltada contra 
a corrente do rio, a água se encontra a uma 
profundidade D. Seja L a largura da represa. 
(a) Determine a força horizontal exercida sobre a 
represa pela pressão manométrica da água. 
(b) O torque total devido à pressão manométrica da 
água, aplicado em relação a uma linha que passa pelo 
ponto O, paralelamente à largura da represa. 
(c) Onde está a linha de ação da força resultante 
equivalente? 
(c) A linha de ação da força resultante (F) é a 
profundidade h, contada a partir da superfície, 
onde essa força deve agir na represa para 
produzir o torque τ. Ou seja: 
Na face vertical de uma represa que está voltada contra 
a corrente do rio, a água se encontra a uma 
profundidade D. Seja L a largura da represa. 
(a) Determine a força horizontal exercida sobre a 
represa pela pressão manométrica da água. 
(b) O torque total devido à pressão manométrica da 
água, aplicado em relação a uma linha que passa pelo 
ponto O, paralelamente à largura da represa. 
(c) Onde está a linha de ação da força resultante 
equivalente? 
A boia esférica, com diâmetro de 1,5m e pesando 8,5 kN é 
ancorada no fundo do mar por um cabo. Para as 
condições da figura, sabendo-se que o peso específico da 
água do mar é 10,1 kN/m3. 
A boia esférica, com diâmetro de 1,5m e pesando 8,5 kN é 
ancorada no fundo do mar por um cabo. Para as 
condições da figura, sabendo-se que o peso específico da 
água do mar é 10,1 kN/m3. 
Um balão de hidrogênio de peso igual a 400 N está preso a um fio, em equilíbrio estático 
vertical. O volume do balão é igual a 50 m³ e a aceleração local da gravidade vale 10 m/s². 
a) Determine o empuxo exercido pelo ar (densidade 1,2 kg/m³) sobre o balão. 
b) Determine a tração no fio. 
Um balão de hidrogênio de peso igual a 400 N está preso a um fio, em equilíbrio estático 
vertical. O volume do balão é igual a 50 m³ e a aceleração local da gravidade vale 10 m/s². 
a) Determine o empuxo exercido pelo ar (densidade 1,2 kg/m³) sobre o balão. 
b) Determine a tração no fio. 
Considere um grande bloco de gelo cúbico flutuando na água do mar. As 
densidades relativas do gelo e da água do mar são 0,92 e 1,025, respectivamente. 
Se uma parte com 10 cm de altura do bloco de gelo fica acima da superfície da 
água, determine a altura do bloco abaixo da superfície. 
Vsub=A h Vtotal=A (h+0.10) 
A densidade de um líquido deve ser determinada por um 
velho hidrômetro cilíndrico com 1 cm de diâmetro cujas 
marcas de divisão foram completamente apagadas. A 
princípio o hidrômetro é colocado na água e o nível de água 
é marcado. Em seguida, o hidrômetro é solto no outro 
liquido e observa -se que a marca da água fica a 0,5 cm 
acima da interface entre o liquido e o ar. Se a altura da 
marca da água for 10 cm, determine a densidade do liquido. 
W 
FB 
Um corpo está preso a uma mola não deformada e a um fio de peso desprezível . Seu 
volume é 20 litros e está totalmente imerso em água . A constante elástica da mola é 
50 N/m . Após um certo tempo o fio foi cortado e o corpo atingiu o equilíbrio 
deformando a mola de um comprimento x. Determine x. 
Dados : densidade da água= 1 g/cm³=1 kg/litro; aceleração da gravidade g= 10 m/s² ; 
massa do corpo m = 8,0 kg . 
Um corpo está preso a uma mola não deformada e a um fio de peso desprezível . Seu 
volume é 20 litros e está totalmente imerso em água . A constante elástica da mola é 
50 N/m . Após um certo tempo o fio foi cortado e o corpo atingiu o equilíbrio 
deformando a mola de um comprimento x. Determine x. 
Dados : densidade da água= 1 g/cm³=1 kg/litro; aceleração da gravidade g= 10 m/s² ; 
massa do corpo m = 8,0 kg . 
Uma pedra de massa M e densidade Dp é solta em um lago com densidade Da.Que 
força deve aplicar na pedra para levantá-la do fundo do lago? Considerar valor da 
gravidade “g”. 
Uma pedra de massa M e densidade Dp é solta em umlago com densidade Da. Que 
força deve ser aplicada na pedra para levantá-la do fundo do lago? 
Considerar valor da gravidade “g”. 
O volume e a densidade média de um corpo de forma irregular devem ser determinados 
usando -se uma balança de mola. O corpo pesa 7200 N no ar é 4,790 N na água. 
Determine o volume e a densidade do corpo. 
O volume e a densidade média de um corpo de forma irregular devem ser determinados 
usando -se uma balança de mola. O corpo pesa 7200 N no ar é 4,790 N na água. 
Determine o volume e a densidade do corpo. 
Uma mola de constante elástica 3×104 N/m liga 
uma viga rígida ao êmbolo de saída de um 
macaco hidráulico. Um recipiente vazio de massa 
desprezível está sobre o êmbolo de entrada. O 
êmbolo de entrada tem uma área A
e
 e o êmbolo de 
saída tem uma área de 18 A
e
. Inicialmente a mola 
está relaxada. Quantos quilogramas de areia 
devem ser despejados (lentamente) no recipiente 
para que a mola sofra uma compressão de 5 cm? 
𝑃𝑒𝑠𝑜𝐴ͳ = 𝐹ʹ𝐴ʹ 
Uma mola de constante elástica 3×104 N/m liga uma 
viga rígida ao êmbolo de saída de um macaco 
hidráulico. Um recipiente vazio de massa desprezível 
está sobre o êmbolo de entrada. O êmbolo de entrada 
tem uma área A
e
 e o êmbolo de saída tem uma área de 
18 A
e
. Inicialmente a mola está relaxada. Quantos 
quilogramas de areia devem ser despejados 
(lentamente) no recipiente para que a mola sofra uma 
compressão de 5 cm? 
O elevador hidráulico de uma oficina mecânica está cheio de óleo. Um carro se 
encontra sobre um pistão com 25 cm de diâmetro. Para levantar o carro, utiliza-
se ar comprimido para pressionar um pistão de 6,0 cm de diâmetro. 
a. Que força de pressão do ar sustentará um carro de 1.300 kg com o pistão de ar 
comprimido? 
b. Em quanto deve ser aumentada a força de pressão do ar para levantar o carro 
em 2,0 m? 
Uma esfera oca, de raio interno igual a R
I
 e raio externo igual a R
E
, 
flutua submersa pela metade em um líquido de densidade ρ
L
. 
a) Qual a massa da esfera? 
b) Calcule a densidade do material de que ele é feita. 
 
a) Quando a esfera flutua, temos que: P = E 
b) ρ
o
 
Uma esfera oca, de raio interno igual a R
I
 e raio externo igual a R
E
, 
flutua submersa pela metade em um líquido de densidade ρ
L
. 
a) Qual a massa da esfera? 
b) Calcule a densidade do material de que ele é feita. 
 
 Três crianças, cada uma pesando 356 N , constroem uma jangada 
amarrando troncos de diâmetro 0,30 m e comprimento 1,80m . 
Quantos troncos serão necessários para que a jangada as sustente? 
Considere a densidade da madeira como sendo 800kg/m3 
 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