Texto de pré-visualização
FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 1 QUESTÕES OBJETIVAS 01 A figura abaixo representa recipientes de vidro abertos na parte superior contendo ÓLEO de densidade 800 kgm3 eou ÁGUA cuja densidade é de 1000 kgm3 A ordem DECRESCENTE da PRESSÃO no fundo dos recipientes causada pelos líquidos é A I V IV III II B I IV V II III C IV V I II III D IV I V II III E V I IV III II 02 A figura ao lado apresenta uma prensa hidráulica cujo líquido utilizado é o óleo densidade 800 kgm3 Considerando que a força aplicada na área A1 é F1 400 N e a razão entre as áreas A1 e A2 é de 120 um vinte avos o PESO do AUTOMÓVEL em Newtons é de A 200 N B 800 N C 4000 N D 8000 N E 16000 N 03 Um tanque contendo 8200 litros de água tem 20 metros de comprimento e 10 metro de largura conforme figura a seguir A pressão hidrostática exercida pela água no fundo do tanque vale A 164 kPa B 196 kPa C 402 kPa D 491 kPa E 820 kPa 04 Paulo aperta uma tachinha entre seus dedos como mostrado na figura ao lado A cabeça da tachinha está apoiada no polegar e a ponta no indicador Sejam Fi o módulo da força e pi a pressão que a tachinha faz sobre o dedo indicador de Paulo Sobre o polegar essas grandezas são respectivamente Fp e pp Considerandose essas informações é CORRETO afirmar que A Fi Fp e pi pp B Fi Fp e pi pp C Fi Fp e pi pp D Fi Fp e pi pp E Nenhuma das alternativas 05 adaptado do ENADE 2017 A medida de profundidade em ambientes aquáticos está relacionada à pressão hidrostática através da relação P fz em que z é a profundidade e P é a pressão Assuma que a densidade da água do mar é 1025 x 103 kgm3 que não há variação dessa densidade com a profundidade e que o valor da aceleração da gravidade é g 981 ms2 Nesse contexto assinale a opção cujo gráfico relaciona adequadamente a profundidade com a pressão hidrostática A D FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 2 B E C RESPOSTAS 01 D 02 D 03 C 04 D 05 B FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 3 QUESTÕES DISCURSIVAS 01 A água enche a tubulação AB de modo que a pressão absoluta em A é 400 kPa Se a pressão atmosférica for 101 kPa determine a força resultante que a água e o ar ao redor exercem sobre o tampão em B O diâmetro interno do tubo é 50 mm RESPOSTA F 5813 N 02 O segmento do tubo vertical possui diâmetro interno de 100 mm e está tampado em sua extremidade e suspenso a partir do tubo horizontal como mostra a figura Se estiver cheio de água e a pressão em A for 80 kPa determine a força resultante que deverá ser suportada pelos parafusos em B a fim de manter os flanges unidos Desconsidere o peso do tubo mas não a água dentro dele RESPOSTA F 9365 N 03 Para a reserva de água é muito comum a utilização de reservatórios cilíndricos como mostrado na figura ao lado Sabendo que o diâmetro deste reservatório é de 150 cm determine a A força da água sobre o fundo no reservatório b A pressão no fundo do reservatório RESPOSTAS a F 1733 kN b P 981 kPa 04 Temos uma prensa hidráulica conforme o esquema ao lado na qual os êmbolos A e B de pesos desprezíveis têm diâmetros respectivamente iguais a 040 m e 10 cm Se desejarmos equilibrar um corpo de 80 kg que repousa sobre o êmbolo A deveremos aplicar em B a força perpendicular F de que intensidade em Newtons RESPOSTA F 49 N 05 Numa prensa hidráulica o raio do êmbolo maior é o sêxtuplo do raio do êmbolo menor Aplicando a força de 50 kgf ao êmbolo menor determine a força transmitida ao êmbolo maior RESPOSTA FORÇA 176 kN 06 Observe a figura ao lado Esta figura representa recipientes de vidro abertos na parte superior contendo óleo de densidade 800 kgm3 eou água cuja densidade é 1000 kgm3 Ordene as pressões em ordem crescente da menor para a maior nos pontos I II III IV e V Justifique sua resposta FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 4 07 Para a montagem mostrada ao lado calcule a leitura H do manômetro Observação a informação S significa densidade relativa portanto Sóleo DRóleo 092 Hg 136000 Nm3 RESPOSTA H 017 m 08 Calcule a pressão na tubulação de água mostrada na figura ao lado O manômetro está aberto para a atmosfera RESPOSTA P 8019 Pa ou 80 kPa 09 Para o tanque ao lado determine a leitura da pressão manométrica se a H 20 m h 10 cm b H 080 m h 20 cm Hg 133400 Nm3 RESPOSTAS a P 63 kPa b P 188 kPa 10 Para o tanque mostrado se H 16 cm que pressão é lida no manômetro medidor de pressão RESPOSTA PMAN 179 kPa Hg 133400 Nm3 11 Um gás está contido em um dispositivo vertical pistãocilindro e sem atrito O pistão tem massa de 4 kg e uma seção transversal de 35 cm2 Uma mola comprimida acima do pistão exerce uma força de 60 N sobre ele Se a pressão atmosférica for de 95 kPa determine a pressão dentro do cilindro RESPOSTA Pcil 123 kPa 12 Um tanque retangular como o da figura tem 45 m de comprimento 12 m de largura e 15 m de altura Contém 06 m de água e 06 m de óleo Calcular a força devida aos líquidos no fundo do tanque Dados 18500 Nm3 2 10000 Nm3 RESPOSTA Ffundo 59948 N FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 5 13 Dado o esquema da figura a qual é a leitura no manômetro metálico b qual é a força que age sobre o topo do reservatório RESPOSTAS a PM 200 Pa b Ftopo 2000 N 14 O tanque mostrado na figura contém água até a profundidade de 30 m Determine a força resultante e sua localização que a água exerce tanto no lado ABCD do tanque quanto no seu fundo RESPOSTAS FABCD 883 kN ycp 20 m Ffundo 883 kN 15 O recipiente com 2 m de largura está cheio de água até a profundidade mostrada Determine a força resultante nos painéis laterais A e B Até que distância cada resultante atua a partir da superfície da água RESPOSTAS FA 794 kN yCP 06 m FB 141 kN yCP 123 m 16 Um automóvel sofre um acidente e afunda em um lago Lake ficando com as rodas apoiadas no fundo do mesmo como mostra a figura Considere a porta retangular com 12 m de altura e 10 m de largura e sua parte superior ficando a 80 m abaixo da superfície livre da água Determine a força hidrostática sobre a porta e o local do centro de pressão e discuta se o motorista consegue abrir a porta RESPOSTAS FR 1012 kN b yCP 861 m 17 Considerando a possibilidade de tombamento determine uma expressão que encontre a distância b da barragem em função da profundidade de água h Determine a menor distância b da barragem de concreto por gravidade que impedirá que a barragem tombe devido à pressão da água atuando sobre sua face vertical O peso específico do concreto é 235 kNm3 Resolva o problema usando uma largura de 1 m da barragem RESPOSTA b 41 m FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 6 18 A caixa da figura contém água Determine a força resultante que a pressão dágua exerce sobre a placa circular e determine seu ponto de atuação RESPOSTAS FR 925 kN b yCP 308 m 19 O tanque da figura contém óleo vegetal óleo 932 kgm3 e possui duas placas de acesso placas A e B aparafusadas quando o tanque está cheio conforme mostrado Questões a Determine a intensidade da força resultante em função do óleo vegetal contido no reservatório em cada uma das placas A e B b Determine a localização das forças encontradas no item anterior nas placas A e B RESPOSTAS PLACA A FR 731 kN yCP 408 m PLACA B FR 404 kN yCP 256 m 20 O tanque da figura contém água água 1000 kgm3 e possui três placas de acesso placas A B e C aparafusadas quando o tanque está cheio conforme mostrado Questões a Determine a intensidade da força resultante em função da água contida no reservatório em cada uma das placas A B e C b Determine a localização a partir da superfície do líquido das forças encontradas no item anterior nas placas A B e C RESPOSTAS PLACA A FR 483 kN yCP 177 m PLACA B FR 689 kN yCP 180 m PLACA C FR 918 kN yCP 175 m 21 Um muro de contenção foi construído em concreto para segurar um volume de lama Mud proveniente de uma estação de tratamento O muro possui altura de 12 m espessura de 025 m e largura de 50 m A densidade do concreto é de 2700 kgm3 A lama atinge a altura h de 080 m e possui densidade de m 1500 kgm3 Verifique se a O muro pode deslizar para a esquerda lembrando que a força de atrito é o produto da força normal pelo coef de atrito entre o concreto e o piso que possui o valor de 030 b O muro pode tombar no sentido antihorário lembrando que a força peso passa sempre pelo centro de gravidade do volume RESPOSTAS a FR 23544 N Fat 11919 N b yCP 053 m MR 13906 Nm 22 O reservatório tem 2 m de largura e está cheio de óleo até a profundidade mostrada Determine as forças resultantes que atuam sobre a lateral vertical e sobre a lateral inclinada AB Considere a massa específica do óleo igual a 900 kgm3 RESPOSTAS FR 795 kN FRAB 918 kN FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 7 23 A figura mostra uma comporta retangular articulada em A No plano perpendicular à folha a largura é de 30 m A altura de água h até a superfície é de 40 m a Trace a distribuição de pressão prisma de pressão da água sobre a comporta b Faça um desenho esquemático mostrando a força resultante exercida pela água sobre a comporta e as principais cotas da linha de ação e centro de gravidade c Determine a força resultante da água sobre a comporta d Determine a linha de ação da força resultante e Determine a força P para manter a comporta na posição mostrada isto é em equilíbrio na posição vertical RESPOSTAS c FR 120 kN d yCP 344 m e P 64 kN 24 A comporta retangular da figura possui 60 m de largura tem dobradiças em B e se inclina contra o piso em A formando um ângulo de 45o com a horizontal A comporta deve ser aberta pelo lado de baixo aplicandose uma força normal P no ponto A Determine a força mínima P necessária para abrir a comporta de água RESPOSTA F 520 kN 25 O tanque de armazenamento contém óleo e água nas profundidades mostradas na figura Determine a força resultante que esses dois líquidos exercem juntos sobre a lateral ABC do tanque se a lateral possui uma largura de 125 m Além disso determine a localização dessa resultante medida a partir do topo do tanque Considere a massa específica do óleo ó 900 kgm3 RESPOSTAS FR 293 kN yCP 151 m Bons estudos P
Texto de pré-visualização
FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 1 QUESTÕES OBJETIVAS 01 A figura abaixo representa recipientes de vidro abertos na parte superior contendo ÓLEO de densidade 800 kgm3 eou ÁGUA cuja densidade é de 1000 kgm3 A ordem DECRESCENTE da PRESSÃO no fundo dos recipientes causada pelos líquidos é A I V IV III II B I IV V II III C IV V I II III D IV I V II III E V I IV III II 02 A figura ao lado apresenta uma prensa hidráulica cujo líquido utilizado é o óleo densidade 800 kgm3 Considerando que a força aplicada na área A1 é F1 400 N e a razão entre as áreas A1 e A2 é de 120 um vinte avos o PESO do AUTOMÓVEL em Newtons é de A 200 N B 800 N C 4000 N D 8000 N E 16000 N 03 Um tanque contendo 8200 litros de água tem 20 metros de comprimento e 10 metro de largura conforme figura a seguir A pressão hidrostática exercida pela água no fundo do tanque vale A 164 kPa B 196 kPa C 402 kPa D 491 kPa E 820 kPa 04 Paulo aperta uma tachinha entre seus dedos como mostrado na figura ao lado A cabeça da tachinha está apoiada no polegar e a ponta no indicador Sejam Fi o módulo da força e pi a pressão que a tachinha faz sobre o dedo indicador de Paulo Sobre o polegar essas grandezas são respectivamente Fp e pp Considerandose essas informações é CORRETO afirmar que A Fi Fp e pi pp B Fi Fp e pi pp C Fi Fp e pi pp D Fi Fp e pi pp E Nenhuma das alternativas 05 adaptado do ENADE 2017 A medida de profundidade em ambientes aquáticos está relacionada à pressão hidrostática através da relação P fz em que z é a profundidade e P é a pressão Assuma que a densidade da água do mar é 1025 x 103 kgm3 que não há variação dessa densidade com a profundidade e que o valor da aceleração da gravidade é g 981 ms2 Nesse contexto assinale a opção cujo gráfico relaciona adequadamente a profundidade com a pressão hidrostática A D FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 2 B E C RESPOSTAS 01 D 02 D 03 C 04 D 05 B FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 3 QUESTÕES DISCURSIVAS 01 A água enche a tubulação AB de modo que a pressão absoluta em A é 400 kPa Se a pressão atmosférica for 101 kPa determine a força resultante que a água e o ar ao redor exercem sobre o tampão em B O diâmetro interno do tubo é 50 mm RESPOSTA F 5813 N 02 O segmento do tubo vertical possui diâmetro interno de 100 mm e está tampado em sua extremidade e suspenso a partir do tubo horizontal como mostra a figura Se estiver cheio de água e a pressão em A for 80 kPa determine a força resultante que deverá ser suportada pelos parafusos em B a fim de manter os flanges unidos Desconsidere o peso do tubo mas não a água dentro dele RESPOSTA F 9365 N 03 Para a reserva de água é muito comum a utilização de reservatórios cilíndricos como mostrado na figura ao lado Sabendo que o diâmetro deste reservatório é de 150 cm determine a A força da água sobre o fundo no reservatório b A pressão no fundo do reservatório RESPOSTAS a F 1733 kN b P 981 kPa 04 Temos uma prensa hidráulica conforme o esquema ao lado na qual os êmbolos A e B de pesos desprezíveis têm diâmetros respectivamente iguais a 040 m e 10 cm Se desejarmos equilibrar um corpo de 80 kg que repousa sobre o êmbolo A deveremos aplicar em B a força perpendicular F de que intensidade em Newtons RESPOSTA F 49 N 05 Numa prensa hidráulica o raio do êmbolo maior é o sêxtuplo do raio do êmbolo menor Aplicando a força de 50 kgf ao êmbolo menor determine a força transmitida ao êmbolo maior RESPOSTA FORÇA 176 kN 06 Observe a figura ao lado Esta figura representa recipientes de vidro abertos na parte superior contendo óleo de densidade 800 kgm3 eou água cuja densidade é 1000 kgm3 Ordene as pressões em ordem crescente da menor para a maior nos pontos I II III IV e V Justifique sua resposta FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 4 07 Para a montagem mostrada ao lado calcule a leitura H do manômetro Observação a informação S significa densidade relativa portanto Sóleo DRóleo 092 Hg 136000 Nm3 RESPOSTA H 017 m 08 Calcule a pressão na tubulação de água mostrada na figura ao lado O manômetro está aberto para a atmosfera RESPOSTA P 8019 Pa ou 80 kPa 09 Para o tanque ao lado determine a leitura da pressão manométrica se a H 20 m h 10 cm b H 080 m h 20 cm Hg 133400 Nm3 RESPOSTAS a P 63 kPa b P 188 kPa 10 Para o tanque mostrado se H 16 cm que pressão é lida no manômetro medidor de pressão RESPOSTA PMAN 179 kPa Hg 133400 Nm3 11 Um gás está contido em um dispositivo vertical pistãocilindro e sem atrito O pistão tem massa de 4 kg e uma seção transversal de 35 cm2 Uma mola comprimida acima do pistão exerce uma força de 60 N sobre ele Se a pressão atmosférica for de 95 kPa determine a pressão dentro do cilindro RESPOSTA Pcil 123 kPa 12 Um tanque retangular como o da figura tem 45 m de comprimento 12 m de largura e 15 m de altura Contém 06 m de água e 06 m de óleo Calcular a força devida aos líquidos no fundo do tanque Dados 18500 Nm3 2 10000 Nm3 RESPOSTA Ffundo 59948 N FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 5 13 Dado o esquema da figura a qual é a leitura no manômetro metálico b qual é a força que age sobre o topo do reservatório RESPOSTAS a PM 200 Pa b Ftopo 2000 N 14 O tanque mostrado na figura contém água até a profundidade de 30 m Determine a força resultante e sua localização que a água exerce tanto no lado ABCD do tanque quanto no seu fundo RESPOSTAS FABCD 883 kN ycp 20 m Ffundo 883 kN 15 O recipiente com 2 m de largura está cheio de água até a profundidade mostrada Determine a força resultante nos painéis laterais A e B Até que distância cada resultante atua a partir da superfície da água RESPOSTAS FA 794 kN yCP 06 m FB 141 kN yCP 123 m 16 Um automóvel sofre um acidente e afunda em um lago Lake ficando com as rodas apoiadas no fundo do mesmo como mostra a figura Considere a porta retangular com 12 m de altura e 10 m de largura e sua parte superior ficando a 80 m abaixo da superfície livre da água Determine a força hidrostática sobre a porta e o local do centro de pressão e discuta se o motorista consegue abrir a porta RESPOSTAS FR 1012 kN b yCP 861 m 17 Considerando a possibilidade de tombamento determine uma expressão que encontre a distância b da barragem em função da profundidade de água h Determine a menor distância b da barragem de concreto por gravidade que impedirá que a barragem tombe devido à pressão da água atuando sobre sua face vertical O peso específico do concreto é 235 kNm3 Resolva o problema usando uma largura de 1 m da barragem RESPOSTA b 41 m FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 6 18 A caixa da figura contém água Determine a força resultante que a pressão dágua exerce sobre a placa circular e determine seu ponto de atuação RESPOSTAS FR 925 kN b yCP 308 m 19 O tanque da figura contém óleo vegetal óleo 932 kgm3 e possui duas placas de acesso placas A e B aparafusadas quando o tanque está cheio conforme mostrado Questões a Determine a intensidade da força resultante em função do óleo vegetal contido no reservatório em cada uma das placas A e B b Determine a localização das forças encontradas no item anterior nas placas A e B RESPOSTAS PLACA A FR 731 kN yCP 408 m PLACA B FR 404 kN yCP 256 m 20 O tanque da figura contém água água 1000 kgm3 e possui três placas de acesso placas A B e C aparafusadas quando o tanque está cheio conforme mostrado Questões a Determine a intensidade da força resultante em função da água contida no reservatório em cada uma das placas A B e C b Determine a localização a partir da superfície do líquido das forças encontradas no item anterior nas placas A B e C RESPOSTAS PLACA A FR 483 kN yCP 177 m PLACA B FR 689 kN yCP 180 m PLACA C FR 918 kN yCP 175 m 21 Um muro de contenção foi construído em concreto para segurar um volume de lama Mud proveniente de uma estação de tratamento O muro possui altura de 12 m espessura de 025 m e largura de 50 m A densidade do concreto é de 2700 kgm3 A lama atinge a altura h de 080 m e possui densidade de m 1500 kgm3 Verifique se a O muro pode deslizar para a esquerda lembrando que a força de atrito é o produto da força normal pelo coef de atrito entre o concreto e o piso que possui o valor de 030 b O muro pode tombar no sentido antihorário lembrando que a força peso passa sempre pelo centro de gravidade do volume RESPOSTAS a FR 23544 N Fat 11919 N b yCP 053 m MR 13906 Nm 22 O reservatório tem 2 m de largura e está cheio de óleo até a profundidade mostrada Determine as forças resultantes que atuam sobre a lateral vertical e sobre a lateral inclinada AB Considere a massa específica do óleo igual a 900 kgm3 RESPOSTAS FR 795 kN FRAB 918 kN FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof FABIANO LISTA DE EXERCÍCIOS 02 7 23 A figura mostra uma comporta retangular articulada em A No plano perpendicular à folha a largura é de 30 m A altura de água h até a superfície é de 40 m a Trace a distribuição de pressão prisma de pressão da água sobre a comporta b Faça um desenho esquemático mostrando a força resultante exercida pela água sobre a comporta e as principais cotas da linha de ação e centro de gravidade c Determine a força resultante da água sobre a comporta d Determine a linha de ação da força resultante e Determine a força P para manter a comporta na posição mostrada isto é em equilíbrio na posição vertical RESPOSTAS c FR 120 kN d yCP 344 m e P 64 kN 24 A comporta retangular da figura possui 60 m de largura tem dobradiças em B e se inclina contra o piso em A formando um ângulo de 45o com a horizontal A comporta deve ser aberta pelo lado de baixo aplicandose uma força normal P no ponto A Determine a força mínima P necessária para abrir a comporta de água RESPOSTA F 520 kN 25 O tanque de armazenamento contém óleo e água nas profundidades mostradas na figura Determine a força resultante que esses dois líquidos exercem juntos sobre a lateral ABC do tanque se a lateral possui uma largura de 125 m Além disso determine a localização dessa resultante medida a partir do topo do tanque Considere a massa específica do óleo ó 900 kgm3 RESPOSTAS FR 293 kN yCP 151 m Bons estudos P