Lista de Exercício MECFLU

Prévia do material em texto

Lista de Exercício de Mecânica dos Fluidos
1) Determine o peso do bloco A se a comporta retangular BC começar a abrir quando o nível da água atingir o topo o canal, h = 4 pés. A comporta possui uma largura de 2 pés. Há um bloco de parada liso em C.
Gabarito: WA = 887 lb 
2) Uma piscina tem uma largura de 12 pés e um perfil lateral conforme mostra a figura. Determine a força resultante que a pressão d’água exerce sobre as paredes AB e DC e no fundo BC.
Gabarito: FAB = 24,0 kip
FDC = 3,37 kip
FBC = 82,4 kip 
3) Determine a posição d do pino na comporta retangular de 3 pés de largura de modo que comece a girar no sentido horário (aberta) quando a água residual atingir uma altura h = 10 pés. Qual é a força resultante que atua sobre a comporta? Use o método da fórmula.
Gabarito: FR = 1,98 kip
d = 1,62 ft
4) O tanque de decantação afunilado está cheio de óleo. Determine a força resultante que o óleo exerce sobre a placa trapezoidal de saída para limpeza em sua extremidade. A que altura a partir do topo do tanque essa força atua sobre a placa? Use o método de fórmula. Considere ρo = 900 kg/m3.
Gabarito: FR = 72,8 kN
yP = 3,20 m
5) O álcool etílico é bombeado para o tanque, que possui a forma de uma pirâmide com quatro lados. Quando o tanque estiver completamente cheio, determine a força resultante que atua em cada lado e seu local medido a partir do topo A ao longo da lateral. Use o método da fórmula. ρae = 789 kg/m3. 
Gabarito: FR = 390 kN
yP = 4,74 m
6) As placas de acesso no tanque de contenção industrial são aparafusadas quando o tanque está cheio de óleo vegetal, conforme mostrado. Determine a força resultante que esse líquido exerce sobre a placa B e seu local, medido a partir do fundo do tanque. Use o método da fórmula. ρo = 932 kg/m3
Gabarito: FR = 40,4 kN
d = 2,44 m
7) O caminhão-tanque está com água até a metade. Determine a magnitude da força resultante sobre a placa elíptica na traseira do tanque e o local do centro de pressão, medido a partir do eixo x. Resolva o problema usando o método de fórmula. Dica: o centróide de uma semielipse medida a partir do eixo x é .
Gabarito: FR = 3,68 kN
yP = 442 mm
8) O tanque de lavagem aberto está cheio até o topo com álcool butílico, um solvente industrial. Determine a magnitude da força resultante sobre a placa ABCD na extremidade e o local do centro de pressão, medido a partir de AB. Resolva o problema usando o método da fórmula. Considere γab = 50,1 lb/pés3. 
Gabarito: FR = 752 lb
yP = 1,80 ft