Fsica 12 Ano Mecnica dos Fluidos

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Mecnica dos Fluidos - Hidrodinmica

1) A gua da rede pblica fornecida entrada de uma casa com a presso de 4,0 atm (presso absoluta). A gua entra no prdio por um tubo com 2,4 cm de dimetro interior e sai por uma torneira situada 5,6 m acima, que tem 0,8 cm de dimetro interior. Ao abrir-se a torneira verificou-se que a velocidade da corrente era de 16m s-1. Determina o valor:

a) da velocidade da corrente no tubo em que a gua entra em casa; b) da presso da gua sada da torneira.

2) O contador mostra que a gua est a sair pela torneira com o caudal (ou vazo) de 1,5 dm3 por segundo. Determina a velocidade da gua sada da torneira, atendendo a que o dimetro interior da sada 1,6 cm.

3) Num cano horizontal com 2,0 cm de dimetro interior corre gua taxa de 0,40 litros por segundo. O cano tem um estrangulamento onde a seco transversal interior tem 1,00 cm2 de rea. Atendendo a que a presso manomtrica de 0,50 atm entrada, determina a presso da gua na regio do estrangulamento.

4) A figura mostra o esquema de uma canalizao de gua. A gua entra em P com a velocidade de 0,50 m s-1 e sai em Q, que se encontra num nvel de 25,0 m, mais abaixo. Os tubos em P e em Q tm 120 cm2 e 40 cm2 de seco, respectivamente. A presso manomtrica em P igual a 0,35 atm. Determina:

a) a velocidade da gua em Q; b) a presso da gua em Q.

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5) Quando passa petrleo (d = 0,82) por um tubo que tem um estrangulamento verifica-se que entre a entrada e a regio do estrangulamento existe uma diferena de presso de 2,5 x 104 Pa e que o raio da seco recta do tubo mede 30 cm entrada e 10 cm na regio do estrangulamento. Determina:

a) a velocidade do petrleo na entrada do tubo; b) a vazo do petrleo.

6) Um tanque est cheio de gua at uma altura H tem um furo a uma profundidade h, abaixo da superfcie do lquido, como mostra a figura.

a) Mostra que a distncia, x, da base do tanque ao ponto de impacto do jacto de gua que sai do furo dado por x = 2 (h (H-h)). b) Ser possvel que um outro furo situado a uma profundidade maior origine um jacto que tenha o mesmo alcance do da alnea anterior? Se possvel, qual dever ser a profundidade desse furo? c) A que profundidade se deve fazer um furo de forma que o jacto de gua tenha um alcance mximo?

7) De um depsito ao ar livre que contm gua sai um tubo, na extremidade do qual se encontra uma torneira. A torneira encontra-se 6,0 m mais abaixo do que a superfcie livre da gua no depsito. Quando se abre a torneira, a rea da seco transversal correspondente abertura vale 0,50 cm2. Determina:

a) o valor da velocidade da gua sada da torneira, no momento em que esta aberta; b) a rapidez com que o nvel da gua desce no depsito, se a rea da superfcie livre da gua no depsito for de 0,60 m2.

Solues: 1) 1,8 m s-1; 2,2 x 105 Pa 2) 7 m s-1 3) 0,43 atm 4) 1,5 m s-1; 2,8 x 105 Pa 5) 0,87 m/s; 0,25 m3 s-1 7) 10,8 m/s; 9,0 x 10-4 m/s