Exercícios - Forças hidrostáticas em superfícies planas e curvas

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Lista de exercícios – Fenômenos de Transporte I 
Forças hidrostáticas em superfícies planas 
e curvas. 
Prof. Raviel Eurico Basso 
 
1) A comporta AB da figura tem 1,5m de largura e pode girar em torno de A. O tanque à 
esquerda contém água (𝛶=10.000 N/m³) e o da direita, óleo (𝛶=7.500 N/m³). Qual é a 
força necessária em B para manter a comporta vertical? 
 
2) Determinar o módulo e o ponto de aplicação dos componentes horizontal e vertical da 
força exercida pela água sobre a comporta AB da figura, sabendo que sua largura é 0,3m, o 
raio é 1,8m e a comporta está articulada em C. 
 
3) Determinar a força, devida à pressão da água, na comporta retangular da figura, sendo o 
peso específico do fluido 10.000 N/m³. 
 
 
4) A comporta da figura, em forma de 1/4 de cilindro, tem peso desprezível. Determinar a 
relação 𝛶1 /𝛶2 entre os pesos específicos dos líquidos, para que a comporta não gire em torno 
do ponto O. 
Dado: XCG = (4 R) / (3 𝜋) 
 
5) Determinar o mínimo valor de z para o qual a comporta da figura girará em torno de ponto 
O, se a comporta é retangular e tem largura de 2m. 
 
6) A comporta ABC da figura é rígida e pode girar em torno de B. Sabendo que está em 
equilíbrio, determinar o comprimento BC. 
 
 
7) A comporta AB na Figura é uma massa homogênea de 180 kg, 1,2 m de largura, é 
articulada em A e está apoiada sobre um fundo liso em B. Todos os fluidos estão a 20ºC. Para 
qual profundidade h da água a força no ponto B será zero? 
 
 
8) A comporta ABC na figura tem uma dobradiça em B, em uma linha fixa, e 2 m de largura. A 
comporta abrirá em A para liberar água se a profundidade da água for suficientemente alta. 
Calcule a profundidade h para a qual a comporta começará a abrir. 
 
 
9) A comporta AB na figura é semicircular, articulada em B e mantida por uma força 
horizontal P em A. Que força P é necessária para o equilíbrio? 
 
 
10) A comporta AB em forma de triângulo isósceles da figura está articulada em A e pesa 
1.500 N. Qual é a força horizontal P necessária no ponto B para haver equilíbrio? 
 
 
11) A barragem na figura é um quarto de círculo com largura de 50 m. Determine os 
componentes horizontal e vertical da força hidrostática contra a barragem e o ponto CP em 
que a resultante atinge a barragem. 
 
 
12) A comporta AB na figura é um quarto de círculo de 3 m de largura, articulada em B. 
Encontre a força F suficiente apenas para impedir que a comporta se abra. A comporta é 
uniforme e pesa 13.350 N. 
 
 
13) Calcule os componentes horizontal e vertical da força hidrostática no painel de um 
quarto de círculo no fundo do tanque de água da figura. 
 
14) A comporta ABC é um arco de círculo, às vezes chamada de comporta Tainter, que pode 
ser elevada e abaixada pivotando em torno do ponto O. Veja na figura. Para a posição 
mostrada, determine (a) a força hidrostática da água sobre a comporta e (b) sua linha de ação. 
A força passa pelo ponto O?