Mecânica Dos Fluidos

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”

HIDRÁULICA: EXERCÍCIOS

Sérgio Nascimento Duarte

Prof. Dr. – Dpto. de Eng. Rural

Tarlei Arriel Botrel

Prof. Livre Docente – Dpto. de Eng. Rural

Raquel Aparecida Furlan

Pós-Graduanda- Dpto. de Eng. Rural

Piracicaba, 1996

Exercícios de Hidrostática - Pressões e Medidores de Pressões

1) Uma caixa d'água de 1,2m X 0.5 m e altura de 1 m pesa 540 Kgf que pressão ela exerce sobre o solo :

a) vazia

b) cheia

2) Um tubo vertical, longo, de 30 m de comprimento e 25 mm de diâmetro, tem sua extremidade inferior aberta e nivelada com a superfície interna da tampa de uma caixa de 0,20 m2 de seção e altura de 0,15 m, sendo o fundo horizontal. Desprezando-se os pesos dos tubo da caixa, ambas cheias d’água, calcular:

a) a pressão hidrostática total sobre o fundo da caixa

b) a pressão total sobre o chão em que repousa a caixa

3) Calcular a força P que deve ser aplicado no êmbolo menor da prensa hidráulica da figura, para equilibrar a carga de 4.400 Kgf colocada no êmbolo maior. Os cilindros estão cheios, de um óleo com densidade 0,75 e as seções dos êmbolos são, respectivamente, 40 e 4000 cm2.

4) Qual a pressão, em Kgf/cm2, no Fundo de um reservatório que contém água, com 3 m de profundidade? idem, se o reservatório contém gasolina (densidade 0,75) ?

5) 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)

6) Se a pressão manométrica num tanque de óleo (peso específico = 0,80) é de 4,2 Kgf/cm2, qual a altura da carga equivalente:

a) em metros de óleo

b) em metros de água

c) em milímetros de mercúrio

7) Um tubo vertical , de 25 mm de diâmetro e 30 cm de comprimento, aberto na extremidade superior, contém volumes iguais de água e mercúrio. Pergunta-se :

a) qual a pressão manométrica, em Kgf/cm2, no fundo do tubo ?

b) qual os pesos líquidos nele contido?

8) Um tubo vertical longo, de 3 m de comprimento com a extremidade superior fechada,tem a inferior aberta e imersa 1,2m num tanque d'água. Desprezando a pressão do vapor, quanto ficará o nível d'água, no tubo, abaixo do nível no tanque? (Pat=10,33 m.c.a.)

9) Ao nível do mar, qual a pressão relativa, em Kgf/cm2, a profundidade de 1,2 m, num líquido de densidade 1,5, submetido a pressão absoluta de gás equivalente a 0,4 atmosferas físicas?

10) Qual a pressão absoluta e relativa a 10 m de profundidade em água do mar (d = 1,024), sendo a leitura do barômetro de mercúrio (d = 13,6) igual a 758 mm ?

11) A pressão atmosférica de uma dada localidade (pressão barométrica) é de 740 mm Hg. Expressar a pressão manométrica de 0,25 Kgf/cm2 , de forma relativa e absoluta, nas seguintes unidades:

a) Kgf/m2

b) Pascal e (Kpa)

c) bárias (e bar)

d) Kgf/cm2

e) m.c.a.

f) atmosfera física

g) atmosfera técnica

h) PSI

i ) mm Hg

12) Um barômetro de mercúrio marca 735 mm. Ao mesmo tempo, outro, no alto de uma montanha, marca 590 mm. Supondo o peso específico do ar constante e igual a 1,125 kgf/m3, qual será a diferença de altitude?

13) Determinar as pressões relativas nos pontos A, B, C, D e E da figura abaixo, em equilíbrio.

14) 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 (d = 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 (d = 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 (d =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".

15) Um manômetro diferencial de mercúrio (peso específico13.600 kgf/m3)é utilizado como indicador do nível de uma caixa d'água, conforme ilustra a figura abaixo. Qual o nível da água na caixa (hl) sabendo-se que h2 = 15 m e h3 = 1,3 m.