03077 FT Lista de Exercícios - Unidade 3 2020

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03077	FT	–	Lista	de	Exercícios	da	Unidade	3	–	2020	
	
1	 -	Um	 cubo	de	 carvalho	maciço,	 de	 volume	125	mL,	 é	mantido	 submerso	por	 um	 tirante,	 conforme	
mostrado.	Calcule	a	força	real	da	água	sobre	a	superfície	inferior	do	cubo	e	a	tração	no	tirante.	
	
	 	
							Figura	do	problema	1	 																																			Figura	do	problema	2	
	
2	-	O	tubo	mostrado	está	cheio	com	mercúrio	a	20°C.	Calcule	a	força	aplicada	no	pistão.	
	
3	-	Um	reservatório	com	dois	tubos	cilíndricos	verticais	de	diâmetros	d1	=	39,5	mm	e	d2	=	12,7	mm	é	
parcialmente	preenchido	 com	mercúrio.	O	nível	 de	 equilíbrio	 do	 líquido	 é	mostrado	no	diagrama	da	
esquerda.	 Um	 objeto	 cilíndrico	 sólido,	 feito	 de	 latão,	 flutua	 no	 tubo	 maior	 conforme	 mostrado	 no	
diagrama	da	direita.	O	objeto	 tem	diâmetro	D	=	37,5	mm	e	altura	H	=	76,2	mm.	Calcule	a	pressão	na	
superfície	 inferior	necessária	para	 fazer	 flutuar	o	 objeto.	Determine	o	novo	nível	 de	 equilíbrio,	 h,	 do	
mercúrio	com	a	presença	do	cilindro	de	metal.	
	
4	-	Um	tanque	repartido	contém	água	e	mercúrio	conforme	mostrado	na	figura.	Qual	é	a	pressão	mano-
métrica	do	ar	preso	na	câmara	esquerda?	A	que	pressão	deveria	o	ar	da	câmara	esquerda	ser	comprimi-
do	de	modo	a	levar	a	superfície	da	água	para	o	mesmo	nível	da	superfície	livre	na	câmara	direita?	
	
5	-	Considere	o	manômetro	de	dois	fluidos	mostrado.	Calcule	a	diferença	de	pressão	aplicada.	
	
	
	
	
																									Figura	do	problema	3	 									Figura	do	problema	4	 Figura	do	problema	5	
	
6	-	Um	tanque	cheio	com	de	água	até	uma	profundidade	de	5	m	tem	uma	abertura	quadrada	(2,5	cm	×	2,5	
cm)	em	sua	base	para	ensaios,	onde	um	suporte	de	plástico	é	colocado.	O	suporte	pode	suportar	uma	
carga	de	40	N.	Para	as	condições	desse	teste,	o	suporte	é	suficientemente	forte?	Em	caso	afirmativo,	que	
profundidade	de	água	deveria	ser	usada	para	causar	a	sua	ruptura?	
	
7	-	Água	flui	para	baixo	ao	longo	de	um	tubo	inclinado	de	30o	em	relação	à	horizontal	conforme	mostrado.	
A	diferença	de	pressão	pA	–	pB	é	causada	parcialmente	pela	gravidade	e	parcialmente	pelo	atrito.	Deduza	
uma	expressão	algébrica	para	a	diferença	de	pressão.	Calcule	a	diferença	de	pressão	se	L	=	1,5	m	e	h	=	
150	mm.	
	
8	-	Considere	um	tanque	contendo	mercúrio,	água,	benzeno	e	ar	conforme	mostrado.	Determine	a	pressão	
do	ar	(manométrica).	Determine	o	novo	nível	de	equilíbrio	do	mercúrio	no	manômetro,	se	uma	abertura	
for	feita	na	parte	superior	do	tanque.	
 
	
 
									Figura	do	problema	7 																			Figura	do	problema	8 
	
9	-	O	manômetro	de	tubo	inclinado	mostrado	tem	D	=	76	mm	e	d	=	8	mm,	e	está	cheio	com	óleo	Meriam	
vermelho.	Calcule	o	ângulo,	θ,	que	dará	uma	deflexão	de	15	cm	ao	 longo	do	 tubo	 inclinado	para	uma	
pressão	aplicada	de	25	mmH2O	(manométrica).	Determine	a	sensibilidade	desse	manômetro.	
	
10	-	Um	manômetro	de	reservatório	tem	tubos	verticais	com	diâmetros	D	=	18	mm	e	d	=	6	mm.	O	lıq́uido	
manométrico	é	o	óleo	Meriam	vermelho.	Desenvolva	uma	expressão	algébrica	para	a	deflexão	do	lıq́uido,	
L,	no	tubo	pequeno	quando	uma	pressão	manométrica	Δp	é	aplicada	no	reservatório.	Calcule	a	deflexão	
do	lıq́uido	quando	a	pressão	aplicada	for	equivalente	a	25	mm	de	coluna	d’água	(manométrica).	
	
	
	
 
	
Figura	do	problema	9	 Figura	do	problema	10