1ª lista de exercícios - fluidostática

1ª lista de exercícios - fluidostática

FÍSICA II – 3º PERÍODO DE ENGENHARIA

1ª LISTA DE EXERCÍCIOS - FLUIDOSTÁTICA

Professor: Josué Alexandre Aquino

1ª) Determine a pressão total em pascal, a uma profundidade de 118m da superfície do oceano. A massa específica da água do mar é de 1,024g/cm³ e a pressão atmosférica ao nível do mar é de 1,013.105 Pa e g = 9,81m/s².(Resp. 1,286 MPa).

2ª) Uma lata fabricada com folha-de-flandres, possui um volume total de 1200 cm³ e uma massa de 130g. Quantos gramas de chumbinhos ela poderia conter em seu interior sem afundar na água? A massa específica do chumbo é de 11,4 g/cm³. (resp.1070g)

3ª) Em uma caixa hermética possuindo uma tampa cuja área é de 12 in² é produzido um vácuo parcial. Se uma força de 108 Lb é necessária para puxar a tampa da caixa para fora, e a pressão atmosférica externa é de 15 Lb/in², qual a pressão no interior da caixa? (Resp: 6 Lb/in²)

4ª) Para descrever o tamanho de um grande navio é costume usar a expressão do tipo “ele desloca 20.000 toneladas”. O que isso significa? O peso do navio pode ser calculado por essa informação?

5ª) Um tubo simples em forma de U contém mercúrio. Quando 11,2 cm de água são colocados no ramo da direita do tubo, a que altura sobe o nível do mercúrio do ramo esquerdo em relação ao nível original? (Resp. 0,412 cm).

6ª) Os elementos da tripulação de um submarino tentam escapar de um acidente ocorrido a uma profundidade de 112m. qual é a força que eles devem aplicar sobre uma escotilha de emergência, com dimensões 1,22m por 0,590m, para empurrá-la para fora? (resp.883 kN).

7ª) a) Se o pistão menor de uma alavanca hidráulica possui um diâmetro de 3,72cm, e o pistão maior, um diâmetro de 51,3cm, qual deve ser a força atuante no pistão menor para suportar um peso de 18,6KN (por exemplo um veículo) no pistão maior?

b) Qual é o deslocamento necessário ao pistão menor para uma elevação de 1,65m desse peso?(resp. (a) 97,8N (b)313,8m)

8ª) Um barco flutuando em água doce desloca 35,6 kN de água.

a) Qual seria o peso de água deslocado por esse barco se ele estivesse flutuando em água salgada, cuja massa específica é 1024 kg/m³? b) O volume de água deslocada seria alterado?Em caso afirmativo, de quanto? (resp. (a) 35,6kN (b) V = -0,0851 m³)

9ª) Calcule a diferença de pressão hidrostática no sangue entre o cérebro e os pés de uma pessoa com 1,83m de altura. (Resp: 19 kPa)

10ª) Uma esfera maciça e homogênea de raio R = 0,15m flutua com metade de seu volume submerso num líquido de massa específica  = 1,15.103 kg/m³.retirada desse recipiente e colocada num outro, que contém outro líquido, a esfera flutua com 1/3 de seu volume submerso. Calcule: a) a massa específica do segundo líquido b) a massa da esfera. (resp. (a)1,7.103kg/m3 (b) 8,1kg)

11ª) Um tubo cilindrico de cobre vazio mede 1,50m de comprimento e tem um diâmetro externo de 3,50cm e um diâmetro interno de 2,50cm. Quanto pesa este tubo?

Dado ρCu = 8,9.103 kg/m³.

12ª) Uma amostra de minério pesa 17,50N no ar. Quando a amostra é suspense por uma corda leve e totalmente imersa na água, a tensão na corda é de 11,20N. Calcule o volume total e a densidade da amostra.

13ª) Uma esfera oca é mantida submersa em um lago de água doce amarrada a uma corda corda presa no fundo do lago. O volume da esfera é igual a 0,650m³, e a tensão na corda é igual a 900N. a) Calcule a força de empuxo exercida pela água sobre a esfera. B) Qual é a massa da esfera? C) A corda se rompe e a esfera sobe até a superfície. Quando ela atinge o equilíbrio, qual é a fração do volume da esfera que fica submersa?

14ª) Uma rocha é suspensa por uma corda leve. Quando a rocha está no ar, a tensão na corda é 39,3N. Quando a rocha esta totalmente submersa em água, a tensão é 28,4N. Quando a rocha está totalmente imersa em um liquido desconhecido, a tensão é 18,6N. Qual é a densidade do liquido desconhecido?

15ª) Faça a conversão de unidades como se pede.

  1. 1,8 kg/m³ para g/ml

  2. 3,5 cm³ para L.

  3. 2,45 Lb para N

  4. 23Kgf/cm² para PSI

  5. 16,45 Lb/Ft² para Pa

  6. 123 KPa para PSI

  7. 16,8 Atm para PSI

  8. 0,65 bar para Pa.

  9. 3,2m³ para mm³.

  10. 3,8 MPa para bar.

  11. 600mmHg para Atm

  12. 0,85 Atm para mmHg

  13. 3,6 in² para cm²

  14. 0,89 m² para in²

  15. 1 m² em Ft²

  16. 50MPa em N/m²

RELAÇÕES IMPORTANTES

1 bar = 105 Pa

1Lb = 4,448 N

1 Pa = 1, 450 Lb/in2 = 0,209 Lb/ft²

1 Lb/ft² = 4,88 Pa

1 Atm = 1,013 bar = 14,7 Lb/in² = 2117 Lb/ft² = 760mmHg

1m³ = 1000 L

1L = 103 ml

1m = 0,305 Ft

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