03 - Complementos de Física II_atividades em sala_aula 4

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INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE FíSICA
Complementos de Física II
EXERCÍCIOS/Mecânica de Fluidos (aula 4)
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Considere um fenômeno, relacionado às ciências naturais ou às suas aplicações à tecnologia, que envolve líquidos ou gases em condições extremas.
 Descreva o fenômeno utilizando ao máximo conceitos científicos.
 Formule uma justificativa para o fenômeno.
Um recipiente com fundo plano contém água em repouso até uma altura h, medida a partir do fundo. Um orifício circular no fundo está tampado com uma placa de diâmetro D, de modo a não permitir a saída de água.
 Calcule a força suportada pela tampa.
 Se a forma da tampa não fosse circular, este resultado mudaria?
 Você considera que outra grandeza (que não a força) poderia expressar melhor este resultado?
 Explique como mudaria este resultado se mudasse (a) o líquido, (b) a altura h, (c) o planeta.
Considere um corpo sólido imerso na água (com ambos em equilíbrio, veja a figura). Para simplificar, suponha um formato de paralelepípedo.
 Como varia a pressão exercida pela água nos pontos da superfície inferior do corpo?
 E na superfície superior?
 E ao longo das superfícies laterais?
 Calcule a força resultante exercida pela água sobre o corpo. Indique quais são o seu módulo, a sua direção e o seu sentido.