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LISTA 03 – MECÂNICA DOS FLUIDOS – Prof. Andrés

1. Durante uma tempestade de 20 minutos, 10 mm de chuva caíram sobre uma região cuja área total é 100 km2. Sendo que a densidade da água é de 1,0 g/cm3, qual a massa de água que caiu?

2. Um adestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000 cm2 de área, exercendo uma força vertical F equivalente a 200N, de cima para baixo, sobre o outro pistão da prensa, cuja área é igual a 25cm2. Calcule o peso do elefante.

3. Na reprodução da experiência de Torricelli em um determinado dia, em Curitiba, o líquido manométrico utilizado foi o mercúrio, cuja densidade é 13,6 g/cm3, tendo-se obtido uma coluna com altura igual a 70 cm, conforme a figura. Se tivesse sido utilizado como líquido manométrico um óleo com densidade de 0,85 g/cm3, qual teria sido a altura da coluna de óleo? Justifique sua resposta.4

4. No terceiro quadrinho, a irritação da mulher foi descrita, simbolicamente, por uma pressão de 1000 atm. Suponha a densidade da água igual a 1000kg/m3, 1 atm = 105 N/m2 e a aceleração da gravidade g = 10m/s2. Calcule a que profundidade, na água, o mergulhador sofreria essa pressão de 1000 atm.

5. O tubo aberto em forma de U da figura contém dois líquidos não miscíveis, A e B, em equilíbrio. As alturas das colunas de A e B, medidas em relação à linha de separação dos dois líquidos, valem 50 cm e 80 cm, respectivamente.

a) Sabendo que a massa específica de A é 2,0 x 103 kg/m3, determine a massa específica do líquido B.

b) Considerando g = 10 m/s2 e a pressão atmosférica igual a 1,0 x 105 N/m2, determine a pressão no interior do tubo na altura da linha de separação dos dois líquidos.

6. Uma pessoa, com o objetivo de medir a pressão interna de um botijão de gás contendo butano, conecta à válvula do botijão um manômetro em forma de U, contendo mercúrio. Ao abrir o registro R, a pressão do gás provoca um desnível de mercúrio no tubo, como ilustrado na figura. Considere a pressão atmosférica dada por 105 Pa, o desnível h = 104 cm de Hg e a secção do tubo 2 cm2. Adotando a massa específica do mercúrio igual a 13,6 g/cm3 e g = 10 m/s2, calcule a pressão do gás, em pascal.

7. Um mergulhador que trabalhe à profundidade de 20 m no lago sofre, em relação à superfície, uma variação de pressão, em N/m2, devida ao líquido, estimada em? Dados: d(água) = 1,0 g/cm3.

8. Dispõe-se de uma prensa hidráulica conforme o esquema a seguir, na qual os êmbolos A e B, de pesos desprezíveis, têm diâmetros respectivamente iguais a 40 cm e 10 cm. Se desejarmos equilibrar um corpo de 80 kg que repousa sobre o êmbolo A, deveremos aplicar em B a força perpendicular F, em Newton, de intensidade: Dado: g = 10 m/s2

9. A figura representa uma prensa hidráulica. Determine o módulo da força F aplicada no êmbolo A, para que o sistema esteja em equilíbrio.

10. Uma piscina possui 10 m de comprimento, 5,0 m de largura e 2,0 m de profundidade e está completamente cheia de água. Calcule a pressão absoluta no fundo da piscina, em N/m2. Dados: densidade da água = 1,0 × 103 kg/m3 pressão atmosférica local = 1,0 × 105 N/m2 aceleração da gravidade local = 10 m/s2.

11. No diagrama mostrado a seguir, x e y representam dois líquidos não miscíveis e homogêneos, contidos num sistema de vasos comunicantes em equilíbrio hidrostático. Assinale o valor que mais se aproxima da razão entre as densidades do líquido y em relação ao líquido x.

a) 0,80 ; b) 0,90 ; c) 1,25 ; d) 2,5.

12. A figura representa um tubo em forma de U com água e petróleo, cujas densidades são, respectivamente, 1.000 kg/m3 e 800 kg/m3. Sabendo que h = 4 cm e que a aceleração da gravidade tem módulo 10 m/s2, a pressão causada pelo petróleo, na interface A, vale, em Pa,

a) 320 ; b) 400 ; c) 8.000 ; d) 1.000 ; e) 3.200

13. Um corpo está submerso em um líquido em equilíbrio a uma profundidade de 8,0 m, à pressão uniforme e igual a 3,0•105 N/m2. Sendo a pressão na superfície do líquido igual a 1,0 atmosfera, qual a densidade do líquido? Considere 1 atm = 1,0•105 N/m2 e g = 10 m/s2.

a) 2,5•103 g/cm3 b) 5,0 g/ cm3 c) 6,75 g/ cm3 d) 2,5 g/ cm3 e) 2,5•10-3 g/ cm3

14. A pressão da água numa torneira fechada (A) é de 0,28 Kgf/cm2. Se a diferença de nível entre (A) e o fundo da caixa é de 2m, Calcular:

a) a altura da água (H) na caixa

b) a pressão no ponto (B), situado 3 m abaixo de (A)

15. O tubo em U contém mercúrio (dHg =13,6 g/cm3), água (dAgua = 1 g/cm3) e óleo