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FÍSICA – 12.º ANO
HIDRODINÂMICA
Escola Secundária HOMEM CRISTO - Aveiro
Cód. 400245
ANO LECTIVO 2010/2011
Ficha de Trabalho 8
1. Circula água num troço da canalização representada na figura. O cano tem um diâmetro de 8,0 cm no
ponto A e de 4,0 cm nos pontos B e C. Em C a água escoa-se para o ar livre com a velocidade de 4 ms-1.
a) Quantos litros de água se escoam por minuto?
b) Calcule o módulo da velocidade e a pressão manométrica (pressão acima da atmosférica) no ponto B.
c) Calcule o módulo de velocidade e a pressão manométrica no ponto A.
a)
3  10 2 L min 1
b)
4ms 1 ;  8  10 3 Pa
c)
1ms 1 ;  5  10 2 Pa
2.Num cano horizontal, de 10 cm de raio. circula água à velocidade de 2,0 m s-1. O cano tern uma parte mais
estreita onde o raio é metade do primeiro. Determine:
a) O módulo da velocidade da água na parte estreita.
b) O volume de água que passa por segundo numa secção larga do cano (vazão).
c) A massa correspondente a esse volume.
d) A diferença de pressão entre as duas partes, larga e estreita, do cano.
Considere o escoamento estacionário, incompressível e sem viscosidade.
a) 8ms 1
b) 6,3  10 2 m 3 s 1 =63L/s
c) 63 kg s 1 d) 3 10 4 Pa
3. Um tanque aberto muito largo contém água. 80 cm abaixo do nível da água existe um orifício de 3 cm2 de
área da secção transversal.
a) Se o orifício abre para o ar livre, determine o módulo da velocidade de escoamento da água e a vazão.
b) Se o orifício comunica com uma canalização e a vazão é de 0,9 dm3 s-1, determine:
i) O módulo de velocidade da água ao passar no orifício.
ii) A pressão manométrica no mesmo ponto. (A pressão acima da pressão atmosférica).
c) Verifique que a pressão no orifício aumenta se a vazão for nula.
1
p 2  p atm  gh  v 2
2
a) 4 ms 1 ; 1,2  10 4 m 3 / s  1,2L / s ;
i) 3ms 1 ii) 3,5  10 3 Pa
c)
V
 0  v  0  p' 2  p 2
t
4. Considere um avião cujas asas têm 3,00 m2 de área, cada uma. Admita que em dado instante do voo os
módulos da velocidade do ar são 80 m s-1 e 70 m s-1, respectivamente, na parte superior e na parte inferior
das asas (massa volúmica do ar 1,3 kg m-3). Determine:
a) A diferença de pressão entre as partes superior e inferior das asas.
9,8  10 2 Pa
b) O módulo de força total de origem hidrodinâmica que se exerce nas duas asas do avião. 5,8  10 3 N