Durante uma tempestade de 20 minutos, 10 mm de chuva caíram sobre uma região

Transcrição

1 "", :--- - LSTA Ol-MECANCA DOS FLUDOS.." Durante uma tempestade de 20 minutos, 10 mm de chuva caíram sobre uma região. á. 2 cuja rea total é 100 km. Sendo que a densidade da água é de 1,0 g/cmj, qual a massa de água que caiu? Um adestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000 cm2 de área exercendo uma força vertical F equivalente a loon, de cima para baixo, sobre o outro pistão da prensa, cuja área é igual a 25cm 2. Calcule o peso do elefante.,r3. \lj Na reprodução da experiência de Torricelli em um determinado dia, em Curitiba, o líquido manométrico utilizado foi o mercúrio, cuja densidade é 13,6 g/cm3, tendo-se obtido uma coluna com altura igual a 70 em, conforme a figura. Se tivesse sido utilizado como líquido manométrico um óleo com densidade de 0,85 g/cm 3, qual teria sido a altura da coluna de óleo? Justifique sua resposta.4 7t em No terceiro quadrinho, a irritação da mulher foi descrita, simbolicamente, por uma 5 pressão de 1000 atm. Suponha a densidade da água igual a loookglm 3, 1 htm = 10 N/m 2 e a aceleração da gravidade g = 1Om/s 2 Calcule a que profundidade, na água, o mergulhador sofreria essa pressão de 1000 atm.5, '" Quem é esse tlll m~r

2 5. O tubo aberto em forma de U da figura Contém dois líquidos na miscívei em equilíbrio. As alturas das colunas de A e B, medidas em relação à linha dos dois líquidos, valem 5 O cm, respectivamente. a) Sabendo que a nassa espc 'ica de A é 2,0 X 10 3 kglm 3, determine a massa específica do líquido B.,, b) Considerando g = 10 m/s 2 e a pressão atmosférica igual a 1,0 x 10 N/m, determine a pressão no interior do tubo na altura da linha de separação dos dois líquidos. }= 'J-:":.:'<:;r;':.~":""'''''":. ~:" ~-,:.~p,+"': :..-_.._~..._--"-, n ~uma pessoa, com o objetivo de medir a pressão interna de um botijão de gás L " Vcontendo butano, conecta à válvula do botijão um manômetro em forma de U,, contendo mercúrio. Ao abrir o registro R, a pressão do gás provoca um desnível de mercúrio no tubo, como ilustrado na figura. Considere a pressão atmosférica 2 dada por 10 5 Pa, o desnível h =- 104 cm de Hg e a secção do tubo 2 cm. Adotando a massa específica do mercúrio igual a 13,6 glcm 3 e g =- 10 m/s2, calcule a pressão do gás, em pascal. B :,~. 7. Um mergulhador que trabalhe à profundidade de 20 m no lago sofre, em relação à superfície, uma variação de pressão, em N/m 2, devida ao líquido, estimada em? Dados~ d(água) = 1,0 glcm 3. - Dispõe-se de uma prensa hidráulica conforme o esquema a seguir, na qual os êmbolos A e B, de pesos desprezíveis, têm diâmetros respectivamente iguais a 40 cm e 10 cm. Se desejannos equilibrar um corpo de 80 kg que repousa sobre o êmbolo A, deveremos aplicar em B a força perpendicular F, em Newton, de intensidade: Dado: g = 10 m/ , T -, L

3 ~~ ~---, 1-" o, A figura representa uma prensa hidráulica. Determine o módulo da força F aplicada no êmbolo A, para que o sistema esteja em equilíbrio. F Área:,da.s.-e(:~ô A 1 m2 Áre'8, td<t :6'i!Ui\rsOB :tf~'z~ rn2 10. Uma piscina possui 10 m de comprimento, 5,0 m de largura e 2,0 m de profundidade e "está completamente cheia de água. Calcule a pressão absoluta no fundo da piscina, em N/m 1, Dados: densidade da água = 1,0 x 10 3 kg/m 3 pressão atmosférica local = l,o x 10 5 N/m 2 aceleração da gravidade local = 10 m/5 2, J 1. No diagrama mostrado a seguir, x e y representam dois líquidos não miscíveis e homogêneos, contidos num sistema de vasos comunicantes em equilíbrio hidrostático. Assinale o valor que mais se aproxima da razão entre as densidades do líquido y em relação ao líquido x. a) 0,80; h) 0,90 ; c) 1,25 ; d) 2,5.?,. ~-' f~.l-':~'::." "::?':1~. l;w" ;;.: 'r:n'=:!i::l~ ~,r:m,}g! :, ::.;;:.;::.:.::.. v ::':.:':::.;:.- ::::::::: ::::::::::;:;:: :::::: ::: ::::::: :: ::::.:::.."... ~. ~ ' ':Hl:lllill;:mH::::.~ '''''~'.'..!HH:H:::l::::::1::1:::. "'"''. ' 12. A figura representa um tubo em forma de U com água e petróleo, cujas densidades são, respectivamente, kglm 3 e 800 kglm 3. Sabendo que h = 4 em e que a aceleração da gravidade tem módulo.10 m/s2, a pressão causada pelo petróleo, na interface A, vale, em Pa, a) 320; h) 400; c) ; d) ; e) petn'ileo 1 J (

4 / 13. Um corpo está submerso em um líquido em equilíbrio a uma profundidade de 8,0 m, à pressão uniforme e igual a 3, N/m 2. Sendo a pressão na superfície do líquido igual a 1,0 atmosfera, qual a densidade do líquido? Considere 1 atm = 1, N/m 2 e g = 10 mjs 2, a) 2,5'10 3 glcm 3 b) 5,0 g em] c) 6,75 g em 3 d) 2,5 g em] e) 2,S'lO'3 g em3 { ~A pressão da água numa torneira fechada (A) é de 0,28 Kgflcm2 Se a diferença de ~ \Yl1 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) B 3 M -' J5. O tubo em U contém mercúrio (d Hg =13,6 glem\ água (d Agua = 1 glcm 3 ) e óleo (dólco =0,8 g!cm\ Delermine a altura da coluna de mercúrio, sabendo que a de óleo é 8 em e a de água é 7,2 em. Dados: g = 10 m/5 2 8 em 1 '7.2 em 1 -- /~UG ~;:j...,.---õleo!-i!~ \i.>.: ic~~ ~- H<l 'l5:;'~i ~ ~.-o*"<,,,,. ;-;,;:;. '= "..._ ~~j~;'.~:;i... '.~.,,,~"?:~ r/i."n. R ' ~~~,~~:~~;.;~,{~:i~~:..j: :.-i":?;l{ 16. A figura mostra um recipiente que contém água até uma altura de 20 em. A base do recipiente é quadrada de lado 10 em. Adote g = 10 m/5 2, densidade da água d = 1,0 g/cm 3 e a pressão atmosférica Patm =,O-Os N/m 2 A pressão total e a intensidade da força que a água exerce no fundo do recipiente são, respectivamente: 5', a) 1,02"10 N/m e 1,02-10 N 5, b2,00.10 N/m e 2,00 N " 6 c) 2,00'10 N/m e 2,00-10 N " 6 di 3,00'10 N/m e 3,00'10 N 5, ell,02'10 N/m e 20,0 N

5 17. A figura mostra um frasco contendo ar, conectado a um manômetro de mercúrio em tubo "U". O desnível indicado vale 8,0 cm. A pressão atmosférica é 69 cm Hg. A pressão do ar dentro do frasco é, em cm Hg: a) 61; b)69; c) 76, d) 77; e) 85 J """- ".-._.-.-~-.,,-",:,'.".'," 18,0 Oll )O reserv~tór;o ;nd;cado na f;gura ;ontém ar seco e ó:eo. Otub~ que sa; do,.,' reservatono contem oleo e mercuno. Sendo apressa0 atmosferica normal, determine a pressão do ar no reservatório. (Dar a resposta em mm de Hg.) São dados: densidade do mercúrio dhg = 13,6 g/cm 3 ; densidade do óleo: d ó1eo = 0,80 g/cm Submerso em um lago, um mergulhador constata que a pressão absoluta no medidor que se encontra no seu pulso corresponde a l,6.10s N/m1. Um barômetro indica ser a pressão atmosférica local los N/m 2. Considere a massa específica da água sendo 10 3 kg/m 3 e a aceleração da gravidade, 10 mjs2. Em relação à superfície, o mergulhador encontra-se a uma profundidade de: ai 1,6 m; bl 6,0 m; cl 16 m; di 5,0 m, el 10 m. ~ Calcular a força P que deve ser aplicado no êmbolo menor da prensa hidráulica da figura, para equilibrar a carga de 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 cm 2. ' M _ T y"dad".l~ _ A r. j

6 ~ Qual a pressão, em Kgf/cm 2, no Fundo de um reservatório que contém água, 'Jn 3 m de profundidade? idem, se o reservatório contém gasolina (densidade 0,75)? ~ Na figura abaixo o corpo A representa um êmbolo de 10 cm de diâmetro e peso 15 Kgf, o qual pressiona o líquido B de densidade 2,3. Este, por sua vez, está em conexão com um manômetro diferencial que utiliza um líquido indicador de massa específica 1386,34 Kgfm- 4 s2. Sabendo-se que o líquido fluente pelo conduto C apresenta peso específico 0,82 Kgfllitro, pede-se a pressão absoluta em C, em Kgf/cm 2. (g::: 9, 8J m/5 2 ) (P atm::: O, 33 m.c.a.), C'1 ---, PO-tM, A B d = 2, CM ---_1.-,-, 5 CM + 15 CM '- c RESPOSTAS: 1)10 9 kg; 2) 1600N; 3) J 1,2 m; 4) m; 5),)1250 kglm'; b) 1,lxlO' p,; (~) 2,O.1O'Pa; 8) 50N; 9) 32ooN; 10) 1,2.10'; 11) A; 12) B; 13) D; 14) a) 0,8 m; b) 0,58 Kgf/cm'; 15) cm; 16) E; 17) D; 18) Pa; 19) B; 20) 42,8Kgf 21) aj 0,3 kgf/cm'; b) 0,225 Kgf/cm'; 22)1,47 kgf/cm' ~._ f.. "