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Faculdade Pitágoras – GV MECÂNICA DOS FLUIDOS Profa. Marilete Silva Filgueiras Engenharia de Produção - 4º período 17/10/2017 1º) Aplica-se uma força de 80 N perpendicularmente a uma superfície de área 0,8 m2 . Calcule a pressão exercida. 2º) Uma pessoa de peso 600 N, calçando um par de sapatos que cobrem uma área de 0,05 m2 , não consegue atravessar uma região nevada sem se afundar, porque essa região não suporta uma pressão superior a 10 000 N/m2 . Responda: a) Qual a pressão exercida por essa pessoa sobre a neve? b) Qual deve ser a área mínima de cada pé de um esqui que essa pessoa deveria usar para não se afundar? 3º) Um indivíduo precisa atravessar um lago coberto com uma fina camada de gelo. Em que situação ele tem maiores probabilidades de atravessar o lago sem que o gelo se quebre, andando normalmente ou arrastando-se deitado no gelo? Explique. 4º) Uma amostra de ouro tem 38,6 g de massa e 2 cm3 de volume. Outra amostra, esta de ferro, tem massa de 78 g e volume de 10 cm3 . a) Determine as densidades do ouro e do ferro. b) Dois corpos, maciços e homogêneos, de ouro e de ferro, respectivamente iguais, têm volumes iguais. Qual apresenta maior massa? c) Dois corpos, maciços e homogêneos, de ouro e de ferro, respectivamente, têm massas iguais. Qual apresenta maior volume? 5º) Afundando 10 m na água, fica-se sob o efeito de uma pressão, devida ao líquido, de 1 atm. Em um líquido com 80% da densidade da água, para ficar também sob o efeito de 1 atm de pressão devida a esse líquido, precisa-se afundar, em metros, a) 8 b) 11,5 c) 12 d) 12,5 e) 15 6º) Considerando a pressão da superfície do oceano como P = 1,0 atm = 1,0 x 105 Pa, determine a pressão sentida por um mergulhador a uma profundidade de 200 m. Considere a densidade da água igual a 1,0 x 10³ kg/m³, g = 10 m/s². a) 15 atm b) 25 atm c) 11 atm d) 21 atm e)12 atm 7º) Um tanque de gasolina de 2 m x 2,5 m x 2,5 m está cheio de gasolina (µ = 0,683 g/cm3). Encontre a pressão no fundo do tanque e a força exercida no fundo. R: 1,17.105 N/m2 ; 5,85.105 N 8º) a) A que altura h se elevará a água pela tubulação de um edifício se a pressão no encanamento da planta baixa for 3.105 N/m2 ? b) Qual a pressão (em atm) necessária para elevar água até o último andar do Empire State Building que está a 381 m de altura ? R: 30 m ; 38,1 atm 9º) Três líquidos que não se misturam são colocados em um recipiente cilíndrico. A quantidade e a massa específica de cada líquido são: 0,50 L, 2,6 g/cm3; 0,25 L, 1,0 g/cm3; 0,40 L, 0,80 g/cm3 (L=litro). Determine a força resultante atuante sobre o fundo do recipiente? (Despreze a contribuição devido à atmosfera .) R; 18,7 N 10º) Se o pistão menor de uma alavanca hidráulica possui um diâmetro de 3,72cm, e o pistão maior, um diâmetro de 51,3cm, qual deve ser a força atuante no pistão menor para suportar um peso de 18,6KN (por exemplo um veículo) no pistão maior? R: 97,43 N 11º) Na figura, os êmbolos A e B possuem áreas de 80 cm2 e 20 cm2, respectivamente. Despreze os pesos dos êmbolos e considere o sistema em equilíbrio. Sendo a massa do corpo colocado em A igual a 100 kg, determine a massa do corpo colocado em B. R: 25 kg 12º) Supondo que a massa específica da água do mar seja igual a 1,03 g/cm3, (a) determine o peso total da água na parte superior de um submarino nuclear a uma profundidade de 200m sendo a área (seção transversal horizontal) do seu casco for de 3000 m2 . (b) Que pressão em atmosferas, um mergulhador sentiria a esta profundidade? (R.: 6,05 x109 N; 20,7 atm). 13º) Em um recipiente há um líquido de densidade 2,56g/cm³. Dentro do líquido encontra-se um corpo de volume 1000cm³, que está totalmente imerso. Qual o empuxo sofrido por este corpo? R: 25,6 N 14º) O empuxo exercido pelo ar sobre um balão cheio de gás é igual a 130 N. A massa total do balão é de 10,0 kg. Sendo a densidade do ar igual a 1,30 kg/m³, qual o volume ocupado pelo balão e a força que uma pessoa deve exercer para mantê-lo no chão ? R: 10 m3 e 30 N 15º) Dentro da água, as pessoas sentem-se mais leves em virtude da força exercida pela água sobre o corpo imerso. Essa força, descrita pelo princípio de Arquimedes, é denominada empuxo. É correto afirmar que: a) a direção do empuxo pode ser horizontal. b) o empuxo é igual ao peso do corpo. c) o empuxo é proporcional ao volume de água deslocado pelo corpo. d) o empuxo é sempre menor que o peso do corpo. 16º) Uma esfera maciça e homogênea de densidade absoluta igual a 2 g/cm³ flutua em um líquido mantendo 20% de seu volume acima do nível do líquido. Qual a densidade do líquido? R: 2,5 g/cm3 16º) Uma esfera maciça e homogênea de densidade absoluta igual a 2 g/cm³ flutua em um líquido mantendo 20% de seu volume acima do nível do líquido. Qual a densidade do líquido?
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