2º Lista de Exercícios de Mecânica dos Fluidos (Prof. Gilberto Garcia Cortez)
1- No esquema da Figura, determinar a altura h e a mínima força F para que a comporta ABC
permaneça em equilíbrio. Dados: largura da comporta = 1,5m; γHg 136.000 N/m3; γágua = 10.000 N/m3.
Resp.: h = 3m; F =76.230N
2- A ABC da Figura é rígida e pode girar em torno de B. Sabendo que está em equilíbrio, determine o
comprimento BC. Adotar γágua = 10.000 N/m3.
Resp.: BC = 1m
3- A comporta ABCDEF da Figura, articulada no extremo A, mantém-se na condição de equilíbrio
pela ação da força H aplicada em F. Sendo γágua = 10.000 N/m3 e a largura da comporta igual a 1m,
determine o valor de H.
Resp.: H = 204 kN
4- A Figura abaixo mostra o corte transversal de uma comporta que apresenta massa igual a 363 kg.
Observe que a comporta é articulada e que está imobilizada por um cabo. O comprimento e a largura
da placa são respectivamente iguais a 2,4 m e 1,2 m. Sabendo que o atrito na articulação é desprezível,
determine a tensão no cabo. Adotar γágua = 9,81 kN/m3.
Resp.: T = 6170,9 N
5- A Figura abaixo mostra um conduto conectado a um tanque aberto que contém água. As duas
comportas instaladas no conduto devem abrir simultaneamente quando a altura da superfície livre da
água h, atinge 5 m. Determine o peso da comporta horizontal e o módulo da força horizontal, para que
isso ocorra. Admita que o peso da comporta vertical é desprezível e que não existe atrito nas
articulações. Adotar γágua = 9,81 kN/m3.
Resp.: W = 313,92 kN , R = 497 kN
6- A Figura abaixo mostra uma comporta rígida (OAB), articulada em O, e que repousa sobre um
suporte (B). Qual é o módulo da mínima força horizontal P necessária para manter a comporta
fechada. Admita que a largura da comporta seja igual a 3 m e despreze tanto o peso da comporta
quanto o atrito na articulação. Observe que a superfície externa da comporta está exposta a atmosfera.
Adotar γágua = 9,81 kN/m3.
Resp.: P = 436,6 kN
7- A Figura abaixo mostra o corte transversal de um reservatório de água. A largura da comporta é
igual a 1,22 m e o atrito na articulação é nulo. Sabendo que a comporta está em equilíbrio pela ação do
peso W, determine a profundidade da água no reservatório. Adotar γágua = 9,81 kN/m3.
Resp.: h ≈ 1,6 m
8- A Figura abaixo mostra o corte transversal de um tanque aberto que apresenta uma parede
separadora interna. Observe que a partição direita contém gasolina e a outra contem água. A altura da
superfície livre da gasolina é mantida igual a 4 m. Uma comporta retangular, com altura e largura
respectivamente iguais a 4 e 2 m, articulada e com anteparo está instalada na parede interna. Sabendo
que a massa específica da gasolina é igual a 700 kg/m3, determine a altura da superfície livre da água
que a comporta saia da condição de equilíbrio indicada. Adotar γágua = 9,81 kN/m3.
Resp.: h > 3,55 m
9- Um cilindro de ferro fundido, de 30cm de diâmetro de altura, é imerso em água do mar (γ
10.300N/m3). Qual é o empuxo que a água exerce no cilindro? Qual seria o empuxo se o cilindro fosse
de madeira (γ = 7.500 N/m3). Nesse caso, qual seria a altura h submersa do cilindro?
a) Resp.: Є = 218N
b) Resp.: Є = 159N
c) Resp.: hsub = 0,218m
10 – Um cilindro que pesa 500N e cujo diâmetro é de 1m flutua na água (γágua = 10.000 N/m3), com
seu eixo na vertical, como mostra a Figura. A âncora consiste de 0,23m3 de concreto de peso
específico 25.000N/m3. Qual é a elevação da maré necessária para elevar a âncora do fundo?
Desprezar o peso da barra.
Resp.: h = 0,3m