Mecânica dos Fluidos I: Lista de Exercícios 2 - Estática dos FluidosA pressão é definida como a força que atua na Se a profundidade não for grande a pressão direção normal que atua por unidade de área. Em dentro de um gás pode ser considerada constante um ponto de um fluido, ela é a mesma em todas as A pressão atmosférica é medida por meio de direções. Isso é conhecido com lei de Pascal.: um barômetro Um manômetro pode ser usado para medir a pressão manométrica em um fluido . A pressão é A ausência de matéria, ou seja, por exemplo ao determinada aplicando a regra do manômetro, retirar um fluido como o ar do seu recipiente, onde: haverá um vácuo e a pressão dentro do recipiente • Quaisquer dois pontos na mesma elevação em seria zero. Isso normalmente é conhecido como um volume contínuo do mesmo líquido estão à pressão absoluta zero. Qualquer pressão que seja mesma pressão. medida acima desse valor é conhecida como a • A pressão cresce à medida que se desce na pressão absoluta, pabs coluna de líquido (lembre-se da mudança de Qualquer pressão medida acima ou abaixo da pressão quando se mergulha em uma piscina). pressão atmosférica é chamada de pressão Para se determinar a diferença de pressão Δp manométrica, pm. entre dois pontos separados por uma série de fluidos, a seguinte equação em que ρi e hi representam as massas específicas e as profundidades dos vários fluidos, respectivamente. A pressão absoluta e a pressão manométrica, Tenha cuidado na aplicação dos sinais para as portanto, são relacionadas por alturas hi; elas serão positivas para baixo e negativas para cima. Em um fluido estático, a pressão é constante A força hidrostática resultante que atua sobre nos pontos que se encontram no mesmo plano uma superfície plana possui uma intensidade de: horizontal. A variação de pressão hidrostática é , 𝐹𝑅 = 𝛾ℎ̅𝐴 determinada pela equação geral da hidrostática o onde, ℎ̅ é profundidade do centroide da área. 𝑑𝑝 = −𝛾 = −𝜌𝑔 O local de aplicação da força hidrostática é no 𝑑𝑧 centro de pressão (xp,yp). Se o fluido é incompressível, massa específica constante, então a pressão depende do peso especifico do fluido e ela aumenta linearmente com a profundidade. Segundo a equação 𝑝 − 𝑝0 = ∆𝑝 = 𝜌𝑔ℎ Exercícios 1- A água em um lago tem temperatura média em cada um dos cinco pontos identificados. de 15°C. Se a pressão barométrica da (Considere os pontos B e C no mesmo atmosfera é 420mmHg (mercúrio), nível.) determine a pressão manométrica e a pressão absoluta em uma profundidade de água de 14m 2- Se a pressão absoluta em um taque é de 140kPa, determine a coluna de pressão em 6- O funil está cheio de óleo e agua até os mm de mercúrio hg sabendo que a pressão níveis mostrados. Determine a atmosférica é de 100kpa profundidade do óleo h´ que deverá estar 3- A torre de perfuração de petróleo perfurou no funil para que a água permaneça a uma 5 km no solo antes de alancar um profundidade C, e o mercúrio esteja em reservatório de petróleo bruto. Quando h=0,8m a partir do topo do funil, considere isso acontece, a pressão na coluna do poço a massa especifico do óleo da água e do A passa para 25Mpa. Uma “lama” de mercúrio com 900kg/m3 1000kg/m3 e perfuração dever ser colocada em toda a 13550 kg/m3 respectivamente extensão do tubo para deslocar o óleo e equilibrar essa pressão. Qual deverá ser essa densidade da lama para que a pressão no poço A se torne zero 7- O manômetro inclinado da figura indica a pressão no tubo A de 0,6psi . O fluido que 4- Mostre por que a agua não seria um bom escoa nos tubos A e B é agua e o fluido fluido para ser usado com um barômetro manométrico apresenta densidade relativa pelo cálculo da altura à qual pressão de 2,6. Qual a pressão no tubo B que atmosférica que a elevaria em um tubo de corresponde a condição mostrada na figura vidro, compare esse resultado como do mercúrio, dados ρágua=1000 kg/m3 SHG=13,5 5- O tanque de armazenamento subterrâneo em um posto de combustível contém gasolina até o nível A. Determine a pressão 8- A figura mostra o esboço de um tanque cilíndrico, com tampa hemisférica, que contem agua e está conectado a uma tubulação invertida. A densidade do liquido aprisionado é 0,8 e o resto da tubulação está repleto com água. Sabendo que a 11- Considere um carro pesado submerso em pressão indicada no manômetro montado agua em um lago fundo plano. A porta do em A é de 60kPa. Determine a pressão no motorista tem 1,1 m de altura e 0,9 de ponto B e a pressão no ponto C largura, e a parte superior da porta está a 8m abaixo da superfície da agua determine a força resultante que a agua exerce sobre a porta (normal a sua superfície) e o local de aplicação da força (centro de pressão) se o automóvel estiver bem vedado e tiver ar a pressão atmosférica no seu interior 12- Um grande tanque aberto contém água e 9- O manômetro de mercúrio da figura indica está conectado a um condutor com 2 m de uma leitura diferencial de 0,3 m quando a diâmetro conforme mostrado. Um tampo pressão no tubo A é de 30 mm de Hg circular é usado para selar o condutor. (vácuo) Determine a pressão no tubo B Determine o modulo, o sentido e a localização da força da água sobre o tampo. 10- Uma placa retangular com 4m de altura e 5m de largura bloqueia a lateral de um canal de agua doce com 4m de profundidade, com mostra a figura. A placa tem dobradiças em torno de um eixo horizontal ao longo de um lado superior em um ponto A e sua abertura é impedida por uma saliência no ponto B. Determine a força exercida sobre a placa pela saliência
Report "MecFlu I - Lista 2 - Estatica Dos Fluidos"