FOLHA 1 – FLUIDOS 1 – Lançou-se um barco ao mar e verificou

FOLHA 1 – FLUIDOS
1 – Lançou-se um barco ao mar e verificou-se que no fundo do barco havia um furo
com a secção de 6,0cm2.
(a) Sabendo que a distância vertical desse furo à superfície livre do líquido é de 2,8m,
determinar a força que é preciso exercer sobre um tampão, para impedir a entrada da
água.
(b) Se o tampão não for colocado qual a velocidade a que a água entra no barco?
Densidade da água do mar: 1,025
2 – O recipiente representado na figura tem base circular de raio 10cm e (vazio) tem
200g de massa. Calcular a força de pressão que o líquido exerce no funo do recipiente.
3 – O tubo de secção recta 1,0cm2 representado na figura está ligado ao topo de um
recipiente com 1,0cm de altura e 100cm de área transversal. Deita-se água no sistema,
enchendo-o até uma altura de 100cm acima do fundo. Comparar a força exercida pela
água no fundo do recipiente, com o peso da água contida no sistema.
4 – Uma cadeira de dentista é elevada atrvés de um sistema hidráulico. A cadeira e o
paciente nela sentado têm 250kg de massa. O pistãogrande, situado por baixo da cadeira
tem 10cm de diâmetro e o pistão pequeno, que o dentista actua com o pé tem 1cm de
diâmetro. A cadeira é elevada com velocidade constante a uma altura de 50 cm.
(a) Calcular a força exercida e o trabalho realizado pela força exercida pelo dentista com
o pé.
(b) Calcular a variação da energia potencial do conjunto cadeira-paciente. Comentar o
resultado.
5 – Sabendo que a maioria das pessoas não consegue beber por uma palhinha com mais
de 1,1m de comprimento, determinar qual a pressão mais baixa que conseguem criar no
interior da boca.
6 – Admitindo que a capacidade de um ser humano inspirar fica comprometida se
estiver aplicada ao tórax (com cerca de 90cm2 de área) uma força superior a 400N,
calcular a profundidade máxima a que é possível estar mergulhado em água, respirando
por uma palhinha
7 – As asas de um avião têm um perfil tal que, em determinadas condições de vôo, o ar
na parte superior da asa tem uma velocidade de 70m/s e na parte inferior tem uma
velocidade de 60m/s. Se a massa do avião for 1340kg e a área de cadaasa 16,2m2, qual a
resultante das forças verticais aplicadas no avião nestas circunstâncias?
8 – O tubo horizontal da figura 1 tem uma área de secção recta igual a 40cm2 na parte
mais larga e 10cm2 na mais estreita. O caudal volumétrico no tubo é 6l/s.
Calcular:
(a) a velocidade da água na secção mais larga e na mais estreita;
(b) a diferença de pressão entre as duas porções.
9 – O tanque da figura contém água até à altura de 10m a partir do solo. A água flui a
uma taxa constante através do tubo, como indicado.. O diâmetro do tubo no ponto 2 é
25cm e no ponto 3 é 15cm, estando ambos os pontos à altura de 2m acima do solo.
Considerar que a secção do tanque é muito maior do que qualquer das secções do tubo e
desprezar a viscosidade da água.
Calcular:
(a) o caudal volumétrico que sai do tanque;
(b) a pressão no ponto 2; o alcance do jacto de água relativamente ao ponto3.
10 – Um tubo com diâmetro interno variável transporta água. No ponto 1 o diâmetro é
20cm e a pressão 130kPa. no ponto 2, que está 4m acima do ponto 1, o diâmetro é
30cm.
Qual é o valor da pressão no segundo ponto, se o caudal volumétrico for 0,080m3/s?