UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
SÃO MATEUS
Terceira Lista de Física II - Fluidos
Prof.: Ricardo Lopes da Silva.
Questão 1: Blaise Pascal reproduziu o barômetro de Torricelli usando um vinho tinto Bordeaux, de densidade ρ = 985kg/m3 , como
líquido funcional (figura abaixo).
a) Qual era a altura h da coluna de vinho para uma pressão atmosférica normal?
b) Você esperaria que o vácuo acima da coluna de vinho fosse tão bom quanto para o mercúrio?
Questão 2: O tanque mostrado na figura abaixo está cheio de água a uma profundidade d. No fundo de uma parede lateral há uma
escotilha retangular de altura h e largura ω que está presa a dobradiças em seu topo.
a) Determine o módulo da força que a água exerce sobre a escotilha.
b) Encontre o módulo do torque exercido pela água nas dobradiças.
Questão 3: Porque a situação é impossível? A figura abaixo mostra o Super Homem tentando beber água gelada por um canudo
de comprimento ` = 12, 0 m. As paredes do canudo tubular são muito fortes e não entram em colapso. Com sua enorme força, ele
consegue a sucção máxima e se refresca com água gelada.
Questão 4: Uma bola de tênis de mesa tem diâmetro de 3, 8 cm e densidade média de 0, 0840 g/cm3 . Que força é necessária para
mantê-la completamente submersa na água?
Rodovia BR 101 Norte, Km. 60, Bairro Litorâneo, CEP 29932-540 – Tel.: +55 (27) 3763-8536
São Mateus – ES
Sítio eletrônico: http://www.ceunes.ufes.br
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
SÃO MATEUS
Terceira Lista de Física II - Fluidos
Prof.: Ricardo Lopes da Silva.
Questão 5: Mercúrio é despejado em um tubo em forma de U, como mostrado na figura abaixo. O braço esquerdo do tubo tem
área transversal A1 de 10, 0 cm2 , e o braço direito tem área transversal A2 de 5, 0 cm2 . Cem gramas de água são então despejados no
braço direito, como mostrado na figura abaixo.
a) Determine o comprimento da coluna de água no braço direito do tubo em U.
b) Sendo a densidade do mercúrio de 13, 6 g/m3 , que distância h o mercúrio sobe no braço esquerdo?
Questão 6: A força gravitacional exercida sobre um objeto sólido é 5 N. Quando ele é submerso na água, a balança marca 3, 50 N.
Encontre a densidade do objeto.
Questão 7: Um tanque de armazenamento grande, com um topo aberto está cheio até uma altura H. O tanque é perfurado a uma
altura h acima do fundo, como mostrado na figura abaixo. Encontre a expressão para o quão distante cai o fluxo que sai do tanque.
Questão 8: Um sifão é usado para drenar água de um tanque como ilustrado na figura abaixo. Suponha um fluxo regular sem atrito.
Se h = 1, 00 m, encontre a velocidade do fluxo de saída na ponta do sifão.
Rodovia BR 101 Norte, Km. 60, Bairro Litorâneo, CEP 29932-540 – Tel.: +55 (27) 3763-8536
São Mateus – ES
Sítio eletrônico: http://www.ceunes.ufes.br
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
SÃO MATEUS
Terceira Lista de Física II - Fluidos
Prof.: Ricardo Lopes da Silva.
Exercícios Complementares
Questão 9: Uma mola leve de constante elástica k = 90 N/m é presa verticalmente a uma mesa, figura (a). Um balão de 2, 00 g
é cheio com hélio (de densidade ρ = 0, 179 kg/m3 ) até um volume de 5, 00 m3 e é, então, conectado à mola por uma corda leve,
fazendo com que a mola se estique, como mostrado na figura (b). Determina a distância de extensão L quando o balão está em
equilíbrio.
Questão 10: Um balão cheio de gás hélio (cuja a massa, vazio, é mb = 0, 250 kg) é preso a um cordão uniforme de comprimento,
` = 2, 0 m e massa m = 0, 050 kg. O balão é esférico com raio r = 0, 40 m. Quando liberado no ar a uma temperatura de 20 o C e
densidade ρar = 1, 20 kg/m3 ele sobre um comprimento h de cordão e depois permanece estacionário. Determina o valor de h.
Questão 11: Uma seringa hipodérmica contém um medicamento com a densidade da água. O cano da seringa tem área transversal
A = 2, 50 × 10−5 m2 , e a agulha tem área transversal a = 1, 0 × 10−8 m2 . Na ausência de uma força no êmbolo, a pressão em todos
~ de módulo 2, 00 N atua sobre o êmbolo, fazendo o medicamento esguichar horizontalmente da
os pontos é 1, 00 atm. Uma força F
agulha. Determine a que velocidade o medicamento sai da ponta da agulha.
Rodovia BR 101 Norte, Km. 60, Bairro Litorâneo, CEP 29932-540 – Tel.: +55 (27) 3763-8536
São Mateus – ES
Sítio eletrônico: http://www.ceunes.ufes.br
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
SÃO MATEUS
Terceira Lista de Física II - Fluidos
Prof.: Ricardo Lopes da Silva.
Questão 12: O tubo horizontal com uma constricção, como mostrado na figura abaixo é conhecido como tubo de Venture, que é
utilizado para medir a velocidade de escoamento de fluidos incompressíveis. Determine a velocidade de escoamento do fluido no
ponto 2 da figura abaixo se a diferença de pressão P1 − P2 é conhecida.
Questão 13: O pistão 1 na figura abaixo tem um diâmetro de 0, 250 polegadas. O pistão 2 tem um diâmetro de 1, 50 polegadas.
~ para suportar a carga de 500 libras, na ausência de atrito.
Determine o módulo da força F
“O único modo de escapar da corrupção causada pelo sucesso é continuar trabalhando.”
ALBERT EINSTEIN
Rodovia BR 101 Norte, Km. 60, Bairro Litorâneo, CEP 29932-540 – Tel.: +55 (27) 3763-8536
São Mateus – ES
Sítio eletrônico: http://www.ceunes.ufes.br