ATIVIDADE 2 - LISTA DE EXERCÍCIOS (1)

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ATIVIDADE 2 
 
DISCIPLINA: Mecânicas dos Fluidos 
Prof. Hilberth Viana 
 
1ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 
1ª Questão: Um depósito tem dimensões de 3,0 x 4,0 metros e pé direito igual a 3,0 metros. 
O piso deste depósito foi dimensionado para suportar até 2,5 tf/m². Sabendo disto, calcule a 
massa e o peso de ar contido nesse depósito e avalie o que, provavelmente, ocorreria com 
o piso deste ambiente caso fosse enchido totalmente com água (demonstre por cálculos). 
(Dados: ar = 1,20 kg/m³, água = 1000 kg/m³, g = 9,8 m/s²) 
 
2ª Questão: Um tanque de armazenamento de 14,5 m de profundidade está cheio de água. 
O topo do tanque é aberto ao ar. Qual é o valor da pressão absoluta no fundo do tanque? 
Qual é a pressão manométrica? 
 
3ª Questão: O esquema abaixo mostra um tubo de um manômetro que inicialmente está 
parcialmente preenchido com água. Despejando-se óleo (que não se mistura com a água e 
possui uma densidade menor do que ela) no braço esquerdo do tubo até que a linha de 
separação entre o óleo e a água esteja na metade do tubo. Ambos os braços do tubo são 
abertos para o ar. Encontre a relação entre as alturas hóleo e hágua. 
 
 
 
 
 
4ª Questão: O empuxo é um fenômeno comum: quando um corpo está imerso na água 
parece possuir um peso menor do que no ar. Deseja-se içar uma estátua de ouro de 12,0 kg 
de um navio submerso. Qual será a tensão no cabo de sustentação quando a estátua (em 
repouso) está: 
(Dados: ouro = 19,3 x 10³ kg/m³, água do mar = 1,03 x 10³ kg/m³, g = 9,8 m/s²) 
a) completamente submersa; 
b) fora da água; 
 
5ª Questão: Como parte de um sistema de lubrificação para máquinas pesadas, um óleo de 
densidade igual a 850 kg/m3 é bombeado através de um tubo cilíndrico de 9,0 cm de 
diâmetro a uma taxa de 11,5 litros por segundo. 
(a) Qual é a velocidade do óleo? Qual é a vazão mássica? 
(b) Se o diâmetro do tubo for reduzido em 4,0 cm, quais serão os novos valores para a 
velocidade e vazão volumétrica? Considere o óleo incompressível. 
 
6ª Questão: A equação de Bernoulli foi deduzida a partir do teorema do trabalho-energia. 
Ela afirma que o trabalho realizado pelo fluido das vizinhanças sobre uma unidade de volume 
de fluido é igual à soma das variações da energia cinética e da energia potencial ocorridas 
na unidade de volume durante o escoamento. Sabendo disto, considere a seguinte situação: 
A água entra em uma casa através de um tubo com diâmetro nominal de 4,0 cm, com uma 
pressão absoluta igual a 5,0 x 105 Pa (cerca de 5 atm). Um tubo com diâmetro interno de 2,0 
cm conduz ao banheiro do segundo andar a 5,0 m de altura (ver figura). Sabendo que no 
tubo de entrada a velocidade é igual a 2,0 m/s. Portanto, ache a velocidade do escoamento, 
a pressão e a vazão volumétrica no banheiro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7ª Questão: A figura ao lado mostra um tanque de 
armazenamento de gasolina com uma seção reta de área A1 
cheio até uma altura h. O espaço entre a gasolina e a parte 
superior do recipiente está sob ação de uma massa de ar com 
pressão P0, e a gasolina flui para fora através de um pequeno 
tubo de área A2. Descreva as expressões que fornecem a 
velocidade de escoamento no tubo e a vazão volumétrica do 
sistema. 
 
8ª Questão: Um medidor de Venturi pode ser usado para medir a velocidade de escoamento 
em um tubo. A parte estreita do tubo denomina-se garganta (ver figura). Com base na figura 
abaixo e, sabendo que h = 2 cm, A1 e A2 valem, respectivamente, 5 cm² e 2cm². Calcule a 
velocidade de escoamento v1 em função dessas duas áreas e da diferença de altura h entre 
os níveis dos líquidos nos dois tubos verticais. (Dados: fluido = constante; g = 9,8 m/s²) 
 
 
 
 
 
 
 
 
9ª Questão: O pistão de um elevador hidráulico de carros possui diâmetro igual a 0,30 m. 
Qual é a pressão manométrica, em pascals, necessária para elevar um carro com massa 
igual a 12 KN? Expresse essa pressão também em atmosferas. 
(Dados: 1 atm = 1,013 x105 Pa; g = 9,8 m/s²) 
 
10ª Questão: A água flui continuamente de um tanque aberto, como indicado na figura 
abaixo. A altura do ponto 1 é 10,0 m e os pontos 2 e 3 estão a uma altura de 2,0 m. A área 
da seção reta no ponto 2 é igual a 0,060 m2; no ponto 3 ela é igual a 0,020 m2. A área do 
tanque é muito maior do que a área da seção reta do tubo. Considerando o fluido 
incompressível e escoando em regime permanente, calcule: 
a) a vazão volumétrica em metros cúbicos por segundo; 
b) a pressão manométrica no ponto 2. 
(Dados: água = 1000 kg/m³, g = 9,8 m/s²) 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBSERVAÇÕES 
a) Trabalho em equipe (máximo 3 pessoas); 
b) Entrega deverá ocorrer no dia 18.03.2021; 
c) Não serão consideradas respostas à lápis; 
d) As questões resolvidas deverão ser escaneadas e enviadas em formato PDF, via 
e-mail para: hilberth.viana@ufopa.edu.br