Viaduto de millau frança

Exercícios de Física II – Mecânica dos Fluidos

Hidrodinâmica

1. [Fundamentos, pg351] Um balão tem um volume de [pic] quando cheio de ar quente. Se a massa do balão vazio for 80 kg, qual é o lastro de que se deve munir o balão para transportar um passageiro de 70 kg, se se pretender que o balão suba com aceleração de 0,2 ms-2? Densidade do ar à temperatura ambiente [pic]
Densidade do ar quente [pic] i. SOLUÇÃO: 37 kg

2. [Fundamentos, pg352] A tina com água da figura é sujeita a uma aceleração horizontal [pic]. Determinar o valor máximo desta aceleração para que a água não transborde da tina. [pic] SOLUÇÃO: [pic]

3. [Fundamentos, pg352] Mostre que se um recipiente cilíndrico, contendo um líquido, girar com velocidade angular uniforme ω em torno do seu eixo de revolução, a superfície livre do líquido toma a forma de uma parabolóide de revolução, ilustrado na figura, de equação [pic].

4. [Fundamentos, pg353] A figura representa um sifão que é utilizado para tirar água de um recipiente. Determinar a velocidade com que a água escoa pelo tubo do sifão. Quando a pressão no ponto A for menor que a pressão de vapor da água formam-se bolhas de vapor de água no interior do tubo do sifão, pelo que este deixa de funcionar. Sabendo que a pressão de vapor de água é aproximadamente 1/10 da pressão atmosférica, determinar a altura máxima h1 para que o sifão não deixe de funcionar. SOLUÇÃO: a) [pic]; b) [pic]pressão atmosférica

5. [Fundamentos, pg353] É um fenómeno de observação corrente que um fio de água que escorre de uma torneira se adelgaça à medida que vai “caindo”. Tente explicar o fenómeno è luz das leis da hidrodinâmica; determinar uma equação que expresse a secção do “fio” de água em função da altura y e da velocidade com que a água sai da torneira.

i. SOLUÇÃO: [pic]; S = secção da torneira, vo = velocidade com que a água sai da