Lista-fluidos

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Faculdade de Tecnologia
ST209
Prof. Vitor Coluci : vitor@ft.unicamp.br
Lista de Exercícios - Fluidos
Observação: Os exercícios indicados com * foram retirados do livro Fundamentos de
Física 2, Halliday e Resnick (Capítulo 16 Fluidos).
1) Explique o que diferencia um fluido de um sólido.
2) * A janela de um escritório mede 3.4 m por 2.1 m. Em virtude da passagem de um
vento forte, a pressão do lado de fora cai para 0.96 atm, mas dentro do escritório a
pressão permanece igual a 1 atm. Calcule a força resultante que empurra a janela para
fora. R: 2.88×104 N
3) * A figura 1 indica o diagrama de fase do carbono, mostrando os intervalos de tempe-
ratura e pressão em que o carbono se cristaliza como grafite ou como diamante. Estime
a profundidade mínima na qual os diamantes podem forma-se, se a temperatura local
for de 1000 oC e se a densidade do interior das rochas for igual a 3.1 g/cm3. Suponha
que, como um fluido, a pressão seja devido ao peso do material que se encontra nas
camadas superiores. R: 132 km
 1000 2000 3000
Temperature (oC)
0
2
4
6
8
Pr
es
sã
o 
(G
Pa
)
Diamante
Grafite
Figura 1:
4) * Numa prensa hidráulica, um pistão, cuja seção transversal tem área a, exerce uma
pequena força no líquido contido na prensa. Este líquido passa através de um tubo
para outro recipiente que possui um pistão de área A, conforme indicade na figura 2.
(a) Determine a força F que o pistão maior pode suportar. (b) Se o pistão menor tiver
um diâmetro de 4.0 cm e o diâmetro do pistão maior for de 56.0 cm, que peso deverá
ser colocado sobre o pistão menor para que o pistão maior possa suportar uma massa
de 2.0 toneladas? R: (a) fA/a; (b) 89 N
Figura 2:
5) * Explique o que ocorre, caso haja alguma diferença, com a força de empuxo exercida
sobre uma balão se trocarmos o hélio do seu interior por hidrogênio. (O hidrogênio
tem densidade menor que a do hélio).
6) * Explique por que um balão cheio de gás, que comece a subir na atmosfera, atinge
apenas uma altura bem definida, enquanto um submarino descerá até o fundo do
oceano, se começar a afundar e se nada for modificado.
7) * Uma lata de estanho tem um volume total de 1200 cm3 e massa igual a 130 g.
Quantas gramas de balas de chummbo ela poderá conter sem afundar na água? A
densidade do chumbo vale 11.4 g/cm3. R: 1070 g
8) * Um bloco de madeira flutua, mantendo dois terços do seu volume embaixo d’água.
Quando flutua no óleo, mantém 0.9 do seu volume submerso. Calcule a densidade: (a)
da madeira; (b) do óleo. R: (a) 670 kg/m3; (b) 740 kg/m3
9) * Aplicando a equação de Bernoulli e a equação de continuidade nos pontos 1 e 2 de
um medidor de Venturi (Fig. 3), mostre que a velocidade de escoamento na entrada é
dada por
v =
√√√√ 2a2∆p
ρ(A2 − a2)
Figura 3: