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CURSO: Engenharia; Prof: Humberto Torres Disciplina: Hidráulica 1a. Lista de Exercícios 1) Um tanque cilíndrico de água é suspenso verticalmente por suas laterais. O tanque possui diâmetro de 3,0 m e está preenchido com uma lâmina de 0,90 m d’água. Calcule a força exercida sobre o fundo do tanque e a pressão que atua sobre o fundo do tanque. 2) Calcular a força P que deve ser aplicado no êmbolo menor da prensa hidráulica da figura, para equilibrar a carga Q = 4400 kgf colocada no êmbolo maior. Os cilindros estão cheios, de um óleo com densidade relativa 0,75 e as seções dos êmbolos são, respectivamente, 40 e 4000 cm2. OBS: 1kgf = 9,81 N; água = 9810 N/m3 = 1000 kgf/m3 3) Um esquema simplificado de uma prensa hidráulica está mostrado na figura a seguir. Pode-se fazer uso de uma alavanca para transmitir uma força aplicada à sua extremidade, amplificando seu efeito várias vezes. Supondo que se aplique uma força de 10N á extremidade A da alavanca e sabendo que a razão entre a área do êmbolo maior pela área do êmbolo menor é de 5, determine o Peso do bloco que pode ser colocado sobre o êmbolo maior para que o sistema permaneça em equilíbrio 4) Determine a pressão efetiva ( p ) de um ponto situado a uma profundidade de 8 m abaixo de uma superfície livre de um volume de água. Calcule também a pressão absoluta (pabs) em pascais quando um barômetro instalado no local indica uma pressão atmosférica de 750 mmHg. 5) Um reservatório cilíndrico tem 6 m de altura. Ele contém água até um nível de 85 cm acima do fundo e óleo diesel ( = 0,865 ) daí para cima. Calcule as pressões na altura da interface de separação dos dois líquidos e no fundo do reservatório. 6) Calcular a pressão (mca) na rolha de uma garrafa que contém melado ( = 1,45 ) quando esta estiver de “cabeça para baixo”. A rolha fica 25 cm abaixo do nível do melado. W = ? CURSO: Engenharia; Prof: Humberto Torres Disciplina: Hidráulica 7) Com referência ao exercício anterior, qual a altura de água que a garrafa deverá conter para que a pressão na rolha seja igual a anterior. 8) A profundidade de colapso é a profundidade de submersão que um submarino não pode exceder sem sofrer um colapso devido à pressão da água ao seu redor. Nos submarinos modernos, essa profundidade é de 730 m. Considerando que a água do mar é incompressível e com densidade ( = 1,03), qual a pressão de colapso em N/m2? A pressão calculada é absoluta ou manométrica? 9) considere o manômetro conectado a uma tubulação de água, como mostra a figura ao lado. Sabendo que a densidade do óleo é 0,83, calcule a diferença de pressão entre os pontos 1 e 2. Exercício 9 10) Um tanque fechado contém um líquido sob pressão ( = 0,80). O medidor de pressão mostrado na figura ao lado registra uma pressão de 4,5 . 104 N/m2 (pascais). Determine a pressão no fundo do reservatório e a altura da coluna de líquido que surgirá no tubo vertical. Exercício 10 11) Um tanque submerso foi construído para armazenar gás natural em alto mar. Determine a pressão de gás no tanque em pascais quando a elevação de água no tanque estiver 6 m abaixo do nível do mar, conforme mostra a figura abaixo. A densidade da água do mar é de = 1,03. 12) Observe a figura a seguir. Se a altura da água (a 40C) acima do ponto 7 for de aproximadamente 52,3 cm, qual será a altura do óleo ( = 0,85) acima do ponto 8? (Observação: o ponto 9 está 42,5 cm acima do ponto 7). CURSO: Engenharia; Prof: Humberto Torres Disciplina: Hidráulica 13) Um tanque aberto no laboratório de uma companhia de petróleo contém uma camada de óleo sobre uma camada de água. A altura da água é 4 vezes maior do que a camada do óleo (h). O óleo possui uma densidade de 0,82. Se a pressão manométrica no fundo do tanque indicar 26,3 cm de mercúrio, qual será a altura do óleo (h)? 14) Um manômetro está montado na tubulação de fornecimento de água de uma cidade para monitorar a pressão de água, conforme mostra a figura a seguir. Se a pressão medida for 804,384 Pa, qual será o valor lido para h? OBS: água = 9810 N/m3 mercúrio = 133416 N/m3 15) Na figura a seguir, um manômetro mercúrio de leitura simples é utilizado para medir a pressão de água em um tubo. Qual será a pressão (Pa) se h1 = 17,5 cm e h2 = 61 cm h2 h1 16) Na figura a seguir, água está escoando do no tubo A, e óleo ( = 0,82) está correndo no tubo B. Considere que seja utilizado mercúrio como líquido indicador do manômetro. Determine a diferença de pressão entre A e B em pascais. m 30,5 cm 5 m 0,8 c 81 c 0,6 m CURSO: Engenharia; Prof: Humberto Torres Disciplina: Hidráulica 17) Qual o peso específico do líquido (B) do esquema abaixo: p.a. = pressão atmosférica = 1 atm 18) Dadas as figuras A. B, C, D, E, e F, pede-se: a) Na figura A, determinar a pressão em "m" quando o fluido A for água, o fluido B mercúrio, Z = 380 mm e Y = 750 mm. b) Na figura B, determinar o valor de Z, sabendo-se que o fluido A e óleo (d = 0,80), o fluido B bromofórmio ( = 2,87), Y = 2,40 m e a pressão em "m" é 2795 Kgf/m2. c) Na Fig. C, calcular a pressão em "m", quando o fluido A for água, o fluido B tetracloreto de carbono ( = 1,5), Z = 559 mm e Y = 300 mm d) Na Fig. D, determinar a altura de carga em "m.c.óleo" quando o fluído A for óleo (d = 0,90), o fluido B tetracloreto de carbono ( =1,5), o fluído C for água, Z = 600 nm e Y = 1,00 m. e) Na figura E, sendo os fluidos A e C ar e o fluído B água, para Z = 450 mm , determinar a pressão relativa e a pressão absoluta em "m, supondo normais as condições atmosféricas. f) Na Fig. F, sendo os fluidos A e C ar e o fluido B mercúrio para Z = 125 mm, calcular as pressões , manométricas e absoluta em "m". CURSO: Engenharia; Prof: Humberto Torres Disciplina: Hidráulica 19) O tubo mostrado na figura encontra-se cheio de um óleo de densidade 0,810. Os recipientes A e B contém o mesmo óleo, sendo que o líquido em B não estabelece contato com a atmosfera exterior (recipiente fechado). Sabendo-se que a pressão atmosférica local é de 1,013 . 105 Pa e que o sistema se encontra em equilíbrio (velocidade no tubo nula), calcular a pressão absoluta nos pontos X e Y indicados na figura. Considerar a massa específica da água igual a 1.000 kg/m3; . 20) Na Figura abaixo, determinar o valor de “z”, sabendo-se que a pressão no ponto A é igual a 2795 kgf/m2. OBS: 1kgf = 9,81 N; água = 9810 N/m3 = 1000 kgf/m3 Óleo ( = 0,80) Líquido indicador € Bromofórnio ( = 2,87) CURSO: Engenharia; Prof: Humberto Torres Disciplina: Hidráulica 21) Calcular a diferença de pressão entre os pontos A e B do diafragma, de acordo com a indicação do manômetro diferencial do esquema abaixo. Líquido em escoamento água e líquido manométrico o mercúrio. OBS1: água = 9810 N/m3 = 1000 kgf/m3 mercúrio = 133416 N/m3 = 13600 kgf/m3 OBS2: não é necessário saber o valor de z; Resolver como se conhecesse o valor de z;
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