Introdução à Física – Prof - Departamento de Física

Introdução à Física – Prof. Marlus
Exercícios sobre Hidrostática, Hidrodinâmica
1) A pressão media com que o coração bombeia o sangue para a aorta e de 100
mmHg. Qual e a forca media exercida pelo coração sobre o sangue que esta
entrando na aorta, se a secção desta for 3 cm2? Resp.. 4 N
2) Se a pressão a pressão diastolica na aorta e 10662,4 Pa, calcule a pressão, em
mmHg, no pescoço 20 cm acima e a pressão e a pressão no começo das pernas,
70 cm abaixo da aorta. Resp. Pressão no pescoço, 65 mmHg e a pressão na
perna, 133,5 mmHg.
3) A transfusão de sangue e feita ligando-se, a veia do paciente, com um tubo, uma
bolsa contendo plasma ( densidade = 1,04 g/cm3) a uma altura h acima do
mesmo.
a. Se h for 1m, qual sera a pressão do plasma ao entrar na veia em mmHg?
b. Qual a altura mínima que se deveria colocar a bolsa de plasma se a pressão
venosa for 3mmHg? Resp. a) 76,5 mmHg; b)aproximadamente 4 cm.
4) A área de secção transversal de uma seringa hipodérmica e de 3,0 cm2 e a da
agulha 0,6 mm2. Qual e a forca mínima que deve ser aplicada ao embolo para
injetar o fluido na veia, se a pressão sanguinea venosa for de 12 mmHg.(Dica:
utilize o principio de Pascal). Resp. 0,48 N
5) Qual deveria ser o diâmetro dos condutores de seiva no xilema de uma árvore de
80 metros, se o fenômeno de transporte da seiva até o topo da árvore pudesse
ser explicado apenas pela tensão superficial e capilaridade. A tensão superficial
da água é igual a 0,073 N/m e densidade da água igual a 1 g/cm 3 . Resp. 3,725 x
10-7 m
6) Durante a micção, a urina é expelida da bexiga para o exterior através da uretra.
Sabendo-se que a pressão manométrica da bexiga é 50 mmHg, a vazão do fluído
é 30 cm3/s e o comprimento da uretra feminina é de 4 cm, determine o diâmetro
da uretra. A viscosidade da urina é 6,9 x 10-4 N.s/m2. Resp. 1,5 mm
7) Qual a vazão sangüínea através da aorta de um adulto, sabendo-se que o raio da
aorta é 1 cm e a velocidade média do escoamento laminar é 0,3 m/s. Resp. 4,71
x 10-5 m3 /s.
8) Um bloco de granito está suspenso na água por meio de um barbante amarrado a
um dinamômetro. Mostre, usando o princípio de Arquimedes, que a leitura do
dinamômetro é P´=P( 1- água/onde P é o peso do bloco no ar,  é a densidade
do bloco e água é a densidade da água.
9) Determine a resistência total do sistema circulatório, sendo a vazão média para
um adulto 0,81 x 10-3 m3/s e a queda de pressão na aorta e os capilares é 90
mmHg. Resp.
10) A velocidade do sangue através do centro de um capilar é 0,066 cm/s. O
comprimento L do capilar é 0,1 cm e seu raio r = 2 x 10-4 cm. a) Qual o fluxo de
fluido através do capilar? b) Estime o número total de capilares no corpo,
sabendo-se que a vazão de sangue através da aorta é 83 cm3/s. Resp.
11) Uma aranha com 2g de massa está em pé sobre a superfície da água. Se cada
pata suporta 1/8 de sua massa total, qual será o raio da depressão feita por cada
pata? Considere um ângulo de depressão de 450. Resp.
12) Calcule o número de Reynolds e diga o tipo de fluxo que ocorre no caso de:
a) um falcão peregrino mergulhando para atingir uma presa: v = 70m/s e D=
0,15m;
b) uma carpa nadando em um riacho calmo: v= 1 m/s e D=0,03 m;
c) um paramécio nadando em uma lagoa: v= 10-3 m/s e D= 2 x 10-4 m.
Considere do ar 1,2 kg/m3, do ar 1,8 x 10-5 Pa.s; da água 103 kg/m3, da água
10-3 Pa.s
13) Através do princípio de Arquimedes explique o funcionamento da bexiga
natatória nos peixes.
14) Aplicando conceitos da hidrostática, explique por que uma pessoa deitada
horizontalmente sente-se tonta ao levantar-se rapidamente.
15) Aplicando o teorema de Bernoulli, explique a origem da força de sustentação no
vôo de planador de alguns pássaros.
16) Explique por que a bolsa inflável do esfigmomanômetro é colocada no
especificamente no
braço do paciente durante a medição de sua pressão
sangüínea.
17) Explique qualitativamente os princípios físicos da medida da pressão sanguínea
utilizando o esfigmomanômetro.
18) Em relação ao fluxo sanguíneo, qual a razão de se tentar evitar a queda da
temperatura corporal de um paciente que acabou de sofrer um trauma?
19) Em relação à pressão interna dos alvéolos, qual a importância das substâncias
surfactantes secretadas pelo epitélio alveolar para o funcionamento dos pulmões
dos animais?
20) Explique por que alguns insetos são capazes de andar sobre a superfície da
água.
Dados:
1 mmHg = 133,28 Pa
1 m3 = 10-6 cm3 = 1000 litros