Viaduto de millau frança

Páginas: 9 (2204 palavras) Publicado: 8 de novembro de 2012
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 arquente [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 Afor 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 deobservação 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 datorneira



6. [Frederick Bueche, pg184] Através de um tubo de 8,0 cm de diâmetro flui óleo com uma velocidade escalar média de 4,0 m/s. Qual o valor do fluxo J em m3/s e em m3/h?


i. SOLUÇÃO: J = 72 m3/h

7. [Frederick Bueche, pg184] 250 ml de fluido saem de um tubo, cujo diâmetro interno é 7,0 mm, num intervalo de tempo de 41 s. Qual éa velocidade escalar média do fluido no tubo?
i. SOLUÇÃO: 0,16 m/s

8. [Frederick Bueche, pg184] Um cano fornecedor de água, com diâmetro interno (φi) de 14 cm, fornece água (através de canos intermédios) a um tubo com φi = 1,00 cm. Se a velocidade escalar média da água no tubo mais fino for 3,0 cm/s, qual será a velocidade escalar média queesta saída provoca no cano maior?


i. SOLUÇÃO: 0,015 cm/s

9. [Frederick Bueche, pg184] Qual a quantidade de água que flui em 30,0 s através de 200 mm de um tubo capilar com φi = 1,50 mm se a diferença de pressão ao longo do tubo for de 5,00 cm de mercúrio? A viscosidade da água é 0,801 cP e ρ para o mercúrio é 13600 kg/m3.i. SOLUÇÃO: [pic]

10. [Frederick Bueche, pg184] O diâmetro interior de uma artéria humana foi reduzido a metade devido a depósitos na parede interior da artéria. Qual será o factor de redução do fluxo de sangue através da artéria se a diferença de pressão nos extremos da artéria permanecer a mesma?


i.SOLUÇÃO: 0,0625

11. [Frederick Bueche, pg185] Sujeito à mesma diferença de pressão, compare o fluxo de água atrave´s de um cano com o fluxo de óleo SAE nº 10 através do mesmo cano. Para a água η = 0,801 cP e para o óleo η = 200 cP.


a. SOLUÇÃO: O fluxo de água é 250 vezes maior que o do óleo.

12. [Frederick Bueche, pg185] Calcule a...
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