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FENÔMENOS DE TRANSPORTES I LISTA DE EXERCÍCIOS – ESTÁTICA DE FLUIDOS E EMPUXO 1. Transformar as seguintes alturas de pressão para pressão em Pascal: a) 12mca b) 250mmHg c) -250mmHg 2. Transformar as seguintes pressões relativas para alturas de pressão em mmHg e mca: a) 27psi b) 3 atm c) -35700Pa 3. Explique o princípio de funcionamento do Barômetro de Torricelli. 4. No recipiente da figura 1, a densidade do líquido A é dA=5. Calcule a densidade do líquido B. 5. Através da seção estrangulada da figura 2 escoa água. Determinar a altura manométrica h, sabendo que a pressão em A é 35kPa. 6. O fluido manométrico do manômetro de tubo em “U” da figura 3 é mercúrio e este manômetro mede a pressão da água no ponto A. Se o peso específico do Hg é 13,6 vezes maior que o da água e a pressão atmosférica é 76cmHg, qual a pressão em A quando h1=15cm e h2=30cm? 7. Uma força P de 850N é aplicada ao cilindro menor de um macaco hidráulico (figura 4). A área do pistão menor é 15cm² e a área do pistão maior é 150cm². O fluido do pistão é água. Qual carga W deve ser colocada no pistão maior se: (a) Os pistões estão no mesmo nível e (b) se o pistão maior está 75cm abaixo do menor. Compare os resultados obtidos se o fluido do pistão for trocado por um óleo com densidade 0,833. (Resposta: (a) W=8500N, (b) W=8610N). 8. A parte superior de um manômetro de tubo em “U” invertido está cheio com óleo e o restante do sistema está preenchido com água (figura 5). Encontre a diferença de pressão (em Pa) entre os pontos A e B (na mesma cota) quando a diferença no nível de água (h) é de 75cm. Dados: dóleo=0,98, dH2O=1,01. (Resposta: PA- PB=-220,07Pa). 9. Na figura 6 o fluido A é água e o B é óleo com densidade 0,9. Se h=69cm e a=23cm, qual a diferença de pressão entre M e N, em kPa? 10. Determine a pressão no ponto P da figura 7, sabendo que o líquido em A tem densidade 0,75 e o líquido B tem densidade 1,20. O líquido nas vizinhanças de P é água e o reservatório da esquerda está aberto à atmosfera (fazer Patm=0). 11. O departamento financeiro de uma companhia está comprando um sofisticado equipamento “à laser” de R$50mil para medir a diferença de níveis de água entre dois grandes reservatórios. É importante que pequenas diferenças de nível sejam medidas acuradamente. Você sugere que a tarefa deve ser desempenhada através da instalação de um manômetro de R$200. Um óleo menos denso que a água deverá ser utilizado para proporcionar uma deflexão no manômetro 10 vezes maior que a variação do nível entre os dois reservatórios. Assim, uma pequena diferença de nível entre os reservatórios será aumentada 10 vezes no manômetro. Determinar a densidade deste óleo. (Resposta: d=0,9). 12. Para as condições mostradas na figura 8, determinar a força F necessária para levantar o bloco de concreto, sabendo que o peso específico do concreto é da ordem de 2400kgf/m³ e que este bloco é cilíndrico com diâmetro de 2ft e espessura de 1ft. 13. Uma pedra pesa 540N no ar e 240N quando submersa em água. Calcular o volume, a massa específica e a densidade desta pedra. (Resposta: V=0,03m³ e d=1,84). 14. Um bloco prismático de madeira flutua na água, sobressaindo da superfície 5cm. Quando é colocado na glicerina (d=1,35), sobressaem 7,5cm da superfície do líquido. Determinar a densidade do bloco de madeira. (Resposta: d=0,66). 15. A que profundidade afundará um tronco de 2,4m de diâmetro (!!) e 4,5m de comprimento, em água doce, se a densidade da madeira for 0,425? (Resposta: 1,06m). 16. Uma esfera de 120cm de diâmetro flutua em água salgada (massa específica da água salgada é 1025kg/m³), a metade dela submersa. Que peso mínimo de concreto, utilizado como âncora, será necessário para submergir completamente a esfera (utilizar peso específico do concreto fornecido anteriormente)? Dica: TODO corpo submerso sofre empuxo, até o concreto. (Resposta: 8100N). 17. Um densímetro de bulbo pesa 0,0022N e seu extremo superior é um cilindro de 0,28cm de diâmetro. Qual será a diferença entre os comprimentos da parte do cilindro emergente quando o densímetro flutua em um óleo de densidade 0,78 e em álcool de densidade 0,821? Dica: procure saber o que é um densímetro de bulbo antes de resolver este problema.